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QUÍMICA ORGÁNICA GUÍA DE EJERCICIOS ESCUELA TÉCNICA ORT 5° QUÍMICA 2016 PROF: ROMINA TORRES INTRODUCCION De acuerdo con el problema que se plantee, los químicos manejan distintas clases de “fórmulas”. La fórmula empírica indica el número relativo de las distintas clases de átomos en una molécula. Así, la fórmula empírica tanto del metanal como de la glucosa es CH2O. En cambio la fórmula molecular indica el número real de cada clase de átomos en una molécula. En el caso anterior, la fórmula molecular de los dos compuestos es distinta: la del metanal es CH2O, en cambio la de la glucosa es un múltiplo de la fórmula empírica: C6H12O6. La fórmula molecular representa la composición de un compuesto. Tomemos ahora como ejemplo dos compuestos como el etanol (un alcohol de dos carbonos) y el éter metílico (un éter de dos carbonos). Ambos tienen la misma fórmula molecular: C2H6O. Sin embargo son dos compuestos distintos ya que difieren en el orden en que se unen los átomos en la molécula, se dice que difieren en su constitución. La constitución de las moléculas se ve reflejada en las fórmulas estructurales, que no sólo muestran el número de átomos presentes en la molécula sino también la forma en que están unidos entre sí: su conectividad. Las fórmulas estructurales pueden ser desarrolladas o condensadas. A continuación se indican ejemplos de dos fórmulas estructurales condensadas: CH3 CH3 O CH3 CH2 éter metílico OH etanol Veremos luego que compuestos que tienen igual fórmula molecular y distinta fórmula estructural (varían en su conectividad) son isómeros estructurales. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 2 HIDROCARBUROS Son compuestos que poseen solamente C e H. Clasificación a) Saturados ó alcanos. Poseen sólo enlaces simples entre los C. Fórmula general: CnH2n+2 1) ACÍCLICOS Ejemplo: CH3-CH2-CH3 (propano). (hidrocarburos alifáticos) Alquenos Los átomos de C forman Poseen doble enlace C=C cadenas abiertas (lineales Fórm. general: CnH2n ó ramificadas) b) No saturados Ejemplo CH2=CH-CH3 (propeno) Alquinos Poseen triple enlace. Fórm. general: CnH2n-2. Ejemplo:HC=C-CH3(propino) a) Aromáticos Poseen un tipo especial de no saturación que se refleja en sus propiedades particulares. 2) CÍCLICOS Ejemplo: benceno. Los átomos de carbono forman ciclos b) Ciclánicos Los átomos de C forman ciclos pero en sus propiedades recuerdan a los hidrocarburos alifáticos. De ahí que también se llaman ALICÍCLICOS Ejemplo: QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 3 Tipos de cadenas carbonadas: de acuerdo a la forma de unirse los átomos de C pueden formarse cadenas normales ó ramificadas. Las cadenas normales poseen solamente carbonos primarios y secundarios. En las cadenas ramificadas aparece por lo menos un carbono terciario ó cuaternario. Carbono primario: solo una de sus valencias está unida a otro carbono. Carbono secundario: dos de sus valencias están unidas a carbonos. Carbono terciario: tres de sus valencias están unidas a carbonos. Carbono cuaternario: sus cuatro valencias están unidas a carbonos. C primario CH3 C secundario CH2 C terciario CH2 CH3 CH3 C CH3 CH3 CH3 CH CH3 CH3 CH2 C cuaternario CH3 ALCANOS NOMENCLATURA DE ALCANOS Los nombres de los hidrocarburos alifáticos normales (no ramificados) tienen dos partes: un prefijo que depende del número de átomos de C y una terminación ó sufijo que depende del tipo de hidrocarburo. En el caso de los alcanos la terminación es ano. El prefijo es met para un C CH4 metano. “ “ et “ CH3-CH3 etano. “ “ prop “ 3C CH3-CH2-CH3 propano. “ “ but “ 4C CH3-CH2-CH2-CH3 butano. 2C De la misma manera los siguientes alcanos serán: pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, etc. A partir de butano aparece isomería de esqueleto (ver página 16) C4H10 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH3 CH3 n-butano QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS isobutano (metilpropano) 4 En la nomenclatura común se usa el prefijo iso para todos los compuestos que poseen una cadena lateral de un solo átomo de C (-CH3) en el C preterminal. Ej.: isohexano GRUPOS O RESTOS ALQUILOS Se obtienen teóricamente de sustraer un H de un hidrocarburo. Por lo tanto, de cada hidrocarburo se obtendrán tantos restos alquilos como tipos de H posea el hidrocarburo. A continuación se indican las fórmulas y nombres comunes de los restos alquílicos que derivan de los cuatro primeros alcanos. Alcano Fórmula Molecular CH4 C2H6 C3H8 Fórmula Condensada Resto alquilo CH4 –CH3 metilo –CH2–CH3 etilo –CH2–CH2–CH3 n-propilo metano CH3–CH3 etano CH3–CH2–CH3 propano isopropilo –CH2–CH2–CH2–CH3 n-butilo CH3−CH2−CH2−CH3 n-butano sec-butilo C4H10 isobutilo isobutano QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS ter-butilo 5 El guión (-) que aparece en cada resto alquilo indica un enlace libre y no una carga negativa. Se observa que el nombre del resto alquilo se obtiene cambiando la terminación ano por ilo. Cuando de un hidrocarburo deriva más de un resto la letra n anteponiéndose al nombre indica que deriva del hidrocarburo normal (de cadena lineal) y que la valencia libre se encuentra en un carbono primario. En otros casos se usan prefijos que orientan sobre la estructura del resto. Así, por ejemplo, el prefijo iso se usa (a excepción del resto isopropilo) en los casos en que la unión está en un C primario y existe un metilo preterminal, el prefijo sec cuando el enlace libre está en un carbono secundario (solo para resto butilo), y ter cuando está en un carbono terciario (solo para butilo y pentilo). Los restos de cinco carbonos tienen una nomenclatura tradicional semejante al anterior, incorporando el resto neo-pentilo (sólo para pentilo). El resto que se obtiene por la pérdida (teórica) de un hidrógeno a partir de un hidrocarburo aromático se denomina resto arilo. Ejemplo: Para estos restos y sobre todo para restos más complejos se usa la nomenclatura oficial de la Unión Internacional de la Química Pura y Aplicada (IUPAC). Otros restos: -CH2- metileno -CH- metino | -CH2-CH2- etileno fenilo CH 2 bencilo QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 6 NOMENCLATURA OFICIAL DE RESTOS ALQUILO Es semejante a la de los alcanos pero usando la terminación ilo y considerando carbono número 1 al que lleva la valencia libre. Tradicional IUPAC metilo metilo etilo etilo n-propilo 1-propilo isopropilo metiletilo n-butilo 1-butilo secbutilo 1-metilpropilo isobutilo 2-metilpropilo terbutilo dimetiletilo isopentilo o isoamilo 3-metilbutilo terpentilo o teramilo 1,1-dimetilpropilo neopentilo 2,2-dimetilpropilo SISTEMA OFICIAL DE NOMENCLATURA DE ALCANOS: Reglas de la IUPAC 1) El alcano ramificado se considera derivado del hidrocarburo lineal de cadena más larga. 2) De dos cadenas de igual longitud se elige la cadena más ramificada. 3) Se numera comenzando por el extremo que posea más cerca una ramificación. 4) Se nombra cada resto como sustituyente de la cadena principal, precedido de un número que indica el átomo de carbono al que está unido. Si hay dos grupos sobre el mismo carbono se repite el número delante del segundo grupo. Los números se separan del nombre del resto mediante guiones. Si el mismo resto aparece más de una vez los números de las posiciones se separan por comas, usando los prefijos di, tri, tetra, para indicar el número de veces que aparece. 5) Si a la cadena principal se unen varios grupos alquilo diferentes, los mismos se nombran por orden alfabético. 6) Si la cadena principal se puede numerar adecuadamente desde cualquier extremo, se comienza por el extremo más cercano al sustituyente que tiene precedencia alfabética. Ejemplo: QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 7 CH3 CH3 7 8 9 6 CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3 1 2 3 4 5 5-butil-3,6-dimetilnonano. NOMENCLATURA DE RESTOS ALQUILOS COMPLEJOS. Es semejante a la de los alcanos complejos pero usando terminación ilo y considerando carbono número uno (1) al que lleva el enlace libre. Como ejemplo se indica la nomenclatura oficial de algunos alquilos de 5 carbonos. Entre paréntesis aparece el nombre común de los mismos, que el alumno debe conocer. 1 CH2 2 CH2 3 CH CH3 4 CH3 3 CH 3 2 CH2 1 C CH3 CH3 1 CH2 H3 C 2 C CH3 3 CH 3 3-metilbutilo 1,1-dimetilpropilo 2,2-dimetilpropilo (isopentilo ó isoamilo) (terpentilo ó teramilo) (neopentilo) SERIES HOMÓLOGAS Son series de compuestos, en los que la diferencia de dos términos consecutivos es de CH2 (difieren en un metileno). Cualquier término de la serie es un homólogo de los otros. Los alcanos, por ejemplo, constituyen una serie homóloga. GRUPOS FUNCIONALES Los hidrocarburos representan el esqueleto carbonado sobre el cual se insertan los distintos grupos funcionales ó funciones, obteniéndose así distintos tipos ó clases de compuestos. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 8 Grupo funcional: es un átomo o grupo de átomos que aparece en la molécula y cuya presencia le confiere a ésta, cualquiera sea el resto de su estructura, un comportamiento químico característico de dicho grupo funcional. GRUPO FUNCIONAL Estructura Nombre CLASE DE COMPUESTO Fórmula general Nombre -CH=CH- Alqueno R-CH=CH-R’ Alqueno -C=C- Alquino R-C=C-R’ Alquino -C-OH Hidroxilo R-OH Alcohol Ar-OH Hidroxilo Ar-OH Fenol -OR Alcoxilo R-O-R’ Éter -X (X= F, Cl, Br, I) Halógeno R-X Derivado halogenado C O H C O C C OH C OR Aldehído H Carbonilo Carboxilo C O Alcoxicarbonilo Amino O NH2 Carboxamida N Ciano Cetona R´ R C R C O OH O + O N O -SO3H O R O -NH2 C Formilo R C O OR R-NH2 R C R Ácido carboxílico Éster Amina O NH2 C N Amida Nitrilo Nitro R-NO2 Nitroderivado Ácido sulfónico R-SO3H Ácido sulfónico QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 9 C O R C Halocarbonilo X O Haluro de ácido X (X= Cl, Br, etc) A continuación se dan ejemplos de los principales tipos de compuestos, y de la nomenclatura de los mismos, cuyo conocimiento es imprescindible para comenzar el estudio de la materia. Se observará que al igual que los alcanos el nombre de los compuestos simples se forma con un prefijo que depende del número de átomos de carbono y un sufijo que depende del tipo de compuesto dependiendo del grupo funcional presente. También al igual que en los hidrocarburos se pueden usar nombres comunes o tradicionales, cuyo uso se ha generalizado, y nombres oficiales que los indicaremos subrayados. ALCOHOLES Y FENOLES Se los puede considerar como derivados del agua (H-O-H) por reemplazo de un hidrógeno por un resto alquilo (alcoholes) o arilo (fenoles), ó como derivados de un hidrocarburo por reemplazo de un H por un hidroxilo (-OH): R-OH o Ar-OH. Nomenclatura oficial de alcoholes: usa la terminación ol. CH3 CHOH CH2 CH3 CH2 OH CH CH3 CH3 2-butanol 2-metil-1-propanol sec-butanol isobutanol alcohol sec-butílico 2-hidroxibutano CH2 OH CH2 2-feniletanol (-feniletanol) alcohol isobutílico 1-hidroxi -2-metil propano Observar que para indicar la posición del resto sustituyente se pueden usar letras griegas etc. El C es el que lleva el grupo funcional, en este caso el OH. Clasificación: los alcoholes de clasifican en primarios, secundario y terciarios, de acuerdo al tipo de carbono que esté unido el oxhidrilo. Los compuestos análogos azufrados se llaman tioles Ej.: CH3-CH2-CH2-SH 1-propanotiol. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 10 Cuando el hidroxilo está unido a un núcleo aromático es un FENOL. Ej.: OH H (C6H5 OH) fenol ÉTERES Se los puede considerar derivados del agua H2O, por reemplazo de dos H por restos hidrocarbonados (R o Ar), o como derivados de un hidrocarburo por reemplazo de un H por un grupo alcoxilo. (R-O-) o ariloxi (Ar-O-) Estructura general de los éteres: R-O-R. Ej.: CH3 CH3 O CH CH2 CH3 2-metoxibutano ó metil sec-butil eter ó éter metil-secbutílico. Los compuestos análogos azufrados se llaman TIOETERES ó SULFUROS. Ej.: CH3 CH3 S CH CH2 CH3 2-metiltio-butano ó metil sec-butil tioéter. DERIVADOS HALOGENADOS Resultan de reemplazar un H de un hidrocarburo por un halógeno. Ej.: CH3 CH Br CH3 2-bromopropano ó bromuro de isopropilo. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 11 ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Terminación oico. Se caracterizan por la presencia de un grupo carboxilo. Pueden ser alifáticos, aromáticos ó ciclánicos según el resto al que esté unido. En la numeración el carbono carboxílico se lo considera 1. El C2, que lleva el grupo funcional, es el C. Ej.: COOH COOH C=O OH CH3 CH CH2 CH3 ácido 2-metilbutanoico ácido benzoico ácido ciclohexano ácido -metilbutanoico (ácido alifático) carboxílico (ácido aromático) (ácido ciclánico) ÉSTERES Resultan de reemplazar el H del carboxilo por un resto alquílico. Ej.: Ácido propanoico Propanoato Ácido benzoico Benzoato de etilo de etilo Como se verá también existen ésteres derivados de otro tipo de ácidos. ALDEHÍDOS Si un grupo carbonilo C=O se encuentra unido a un H y a un resto hidrocarbonado estamos en presencia de un aldehído cuyo grupo funcional se llama formilo. :-C=O H Nomenclatura: los aldehídos terminan en al y al carbono del formilo se lo considera carbono 1. Ej.: QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 12 3-metilbutanal benzaldehído (aldehído alifático) (aldehído aromático) metilbutanal CETONAS Cuando un grupo carbonilo está unido a dos restos hidrocarbonados estamos en presencia de una cetona. Terminación ona. Los restos pueden ser iguales ó distintos. Ej.: CH3 CH3 C=O C=O CH3 metil fenil cetona, acetofenona propanona, acetona (nombre común) ó dimetil cetona AMINAS Provienen de reemplazar uno o más hidrógenos del NH3 (amoníaco) por restos hidrocarbonados. De acuerdo al número de H sustituidos las aminas pueden ser: primarias, secundarias ó terciarias. Ej.: CH3 .. CH NH2 CH2 .. CH3 HN CH3 CH3 .. CH2 N CH2 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 NH2 CH3 2-aminobutano sec-butilamina (amina primaria dimetilamina N-metilmetanamina (amina secundaria) dietil-n-butilamina N,N-dietilbutanamina (amina terciaria) alifática) QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS fenilamina anilina (amina primaria aromática) 13 NITRILOS Caracterizados por la presencia del grupo funcional CIANO: El nombre se obtiene reemplazando la terminación ico del ácido de igual número de átomos de carbono por nitrilo. También se los puede nombrar como cianuros de alquilo. Ej.: C N C N CH3 C6H5 etanonitrilo benzonitrilo acetonitrilo cianuro de fenilo cianuro de metilo NITRODERIVADOS Están caracterizados por la presencia del grupo nitro: Ejemplos: O H3C + N O - N+ O - O nitrometano ACIDOS SULFÓNICOS nitrobenceno Están caracterizados por la presencia del grupo ácido sulfónico . Ejemplo: SO3H 2+ S O - O - = -SO3H OH ác. bencenosulfónico. AMIDAS Son derivados de ácido que resultan de reemplazar el OH de un ácido por NH2, NHR ó NR2. Las amidas más comunes son las que derivan de ácidos carboxílicos (carboxamidas), las que derivan de ácidos sulfónicos se llaman sulfonamidas. En todos QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 14 los casos el nombre se obtiene reemplazando la terminación oico ó ico del ácido por amida. Ej.: C O C O NH CH3 2 OH CH3 ácido etanoico etanamida ó acido acético ó acetamida ácido benzoico benzamida HALUROS DE ÁCIDO Resultan de reemplazar el hidroxilo de un ácido por un halógeno. Se los nombra como haluros de acilo. Resto acilo es el que se forma cuando un ácido carboxílico pierde teóricamente el hidroxilo. El resto acilo se nombra cambiando la terminación ico del ácido por ilo. Ej.: CH3 C O -OH OH ácido etanoico CH3 C O etanoílo ó ácido acético ó acetilo (ácido carboxílico) (resto acilo) CH3 O C Cl C=O Cl cloruro de etanoílo cloruro de benzoílo ó cloruro de acetilo (haluro de ácido) ANHIDRIDOS DE ÁCIDO Provienen de la deshidratación de dos moléculas de un ácido carboxílico. Ej.: QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 15 O CH3 C CH3 C OH CH3 C -H O 2 CH3 C OH O O O O anhídrido acético. NOMENCLATURA DE COMPUESTOS POLIFUNCIONALES Los ejemplos que se verán a continuación, así como los dados previamente, ayudarán al alumno a nombrar correctamente los compuestos que se les presenten en el transcurso de los siguientes seminarios. En el caso de compuestos que presenten más de una función, para nombrarlos se toma como base la estructura que contenga el grupo funcional principal. El orden de prioridad de los principales grupos es el siguiente: 1-ácidos carboxílicos 2- ácidos sulfónicos 3- anhídridos 4- ésteres 5- amidas 6- nitrilos 7- aldehídos 8- cetonas 9- alcoholes 10- tioles 11- aminas 12- éteres 13- alquenos 14- alquinos 15- restos alquilos, halógenos y restos nitro (con igual prioridad) QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 16 Ejemplos: O CO 2CH 3 O C CH 2 = CH 2 O CH 3 CH 2 CH 2 CH 2Cl CH 2Cl CH 3 C H CH 2 HC OH CH OH HC OCH 3 CH 3 3-hidroxibutanal 4-clorobutanoato de metilo CH 3 3-metoxi-2-butanol hidroxibutanal ORDEN DE PRIORIDADES Es una herramienta útil de conocer cuando se tienen compuestos polifuncionales. -CO2H -CO2R >C=O -OH -O- -NH2 >C=C< -X -CHO -CONH2 -CN -SO3H -R -C≡C-S- -NO2 -SH ISOMERÍA Isómeros: son compuestos que poseen igual fórmula molecular pero distinta fórmula estructural, por lo tanto se trata de especies químicas distintas, con propiedades químicas distintas. La isomería, rara en la química inorgánica, es muy común en los compuestos orgánicos. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 17 Clasificación: CONSTITUCIONAL ISOMERÍA de esqueleto o cadena de posición funcional metameria ESTEREOISOMERÍA ISOMERÍA CONSTITUCIONAL Los isómeros constitucionales difieren en el orden en que se unen los átomos. Dicho de otra manera difieren en su constitución o conectividad. Isomería de esqueleto: También llamada isomería de cadena ó catenaria cuando se trata de compuestos acíclicos. Depende de la propiedad de los átomos de carbono de unirse entre sí formando cadenas que pueden ser lineales (normales) o ramificadas. Ejemplo: pentanos isómeros CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 F.M. C5H12 CH3 CH CH3 CH2 CH3 CH3 CH3 C CH3 CH3 pentano metilbutano dimetilpropano n-pentano isopentano neopentano Isomería de posición: Aparece en aquellos compuestos donde existe un grupo funcional (X-, OH-, NH2- etc.) en distintas posiciones. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 18 CH2 Cl CH2 CH3 CH Cl CH2 CH2 CH3 CH3 1-clorobutano cloruro de n-butilo 2-clorobutano cloruro de sec-butilo Isomería funcional: Los isómeros presentan distintas funciones. Los casos más importantes son: a) alcoholes y éteres Ej.: FM: C2H6O CH2 OH CH3 CH3 etanol O CH3 éter metílico. b) aldehídos y cetonas. Ej.: FM: C3H6O C=O H CH2 CH3 CH 3 C=O CH3 propanona propanal c) ácidos carboxílicos y ésteres de ácidos carboxílicos. Ej.: FM: C3H6O2 C=O OH CH2 C=O O CH3 CH3 CH3 ácido propanoico acetato de metilo QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 19 d) cicloalcanos y alquenos/ alquinos y cicloalquenos Ej.: FM: C5H10 H2 C H2 C CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3 CH2 ciclopentano 1-penteno Metamería: se da en compuestos como aminas o éteres a) CH3-CH2-O-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-O-CH3 b) CH3-CH2-NH-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-NH-CH3 ESTEREOISOMERÍA Los estereoisómeros son compuestos que poseen igual composición y constitución pero difieren en las distribuciones que pueden adoptar sus átomos en el espacio. Existen diversas formas de clasificar a los estereoisómeros. Según el criterio que se utilice para ello, podemos diferenciarlos en: Enantiómeros y Diasterómeros según sean o no imágenes especulares no superponibles. Configuracionales y Conformacionales, si consideramos su modo de interconversión. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 20 Guía N° 1: Introducción a la química orgánica, Nomenclatura I 1) Indicar qué tipos de fuerzas intermoleculares pueden tener los siguientes compuestos. Justificar de la manera más completa posible. a) CH3-CH2-CH2-Cl b) CH3-CH2-CH2-OH c) CH3-CH2-CH2-NH2 d) CH3-CH2-CH3 2) Indicar la fórmula molecular de los compuestos del punto 1 3) Explicar la diferencia entre los pto. de ebullición de los siguientes pares de sustancias. Justificar de la manera más completa posible. a) CH3-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 b) CH3-O-CH3 CH3-CH2-OH c) CH3-CH2-CH2-CH3 CH3 CH3-CH-CH3 4) Marcar un carbono primario, secundario, terciario y cuaternario de ser posible: CH3 CH3 CH2 H3C CH2 CH CH CH2 C CH3 CH3 CH CH3 CH3 CH3 H3C CH CH2 CH CH3 H3C C CH3 CH3 I CH3 CH3 CH2 CH CH3 H3C CH CH CH CH CH2 CH3 CH CH3CH3 CH3 II III a) ¿Cuál es la fórmula molecular (FM) de cada compuesto? ¿y fórmula empírica? b) Calcule el Peso Molecular de cada uno. 5) Indicar todos los tipos de enlace de los siguientes compuestos: CH3 CH3 CH3 CH CH2 C CH2 CH3 C C CH3 6 ) Escribir las fórmulas estructurales: a) (CH3)2CHCH2CH2CH3 b) CH3CBr2CH3 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 21 c) (CH3)3CCH2C(CH3)3 d) (CH3)2 CClCH(CH3)2 e) f) OH g) O h) OH i) j) k) (CH3)2CHCH2CH(CH3)2 l) 7) Escribir las fórmulas estructurales de los siguientes compuestos y nómbrelos según nomenclatura IUPAC: a) 3,4-dimetil-5-etiloctano b) 4-metil-6-etil-5-isobutildecano c) 4-isopropil-5-terpentiloctano d) 2,3-diisopropilheptano e) 4-sebutil-2-metiloctano f) 3-etil-2-terbutiloctano g) secbutanol h) isopropanol i) n-pentanol 8) Indicar la fórmula estructural de: a) 3,4,4,5-tetrametilheptano. b) 2,2,4-trimetilpentano. c) 4-etil-3,4-dimetilheptano. d) 3-cloro-2-metilpentano. e) 4-etil-2,4-dimetilheptano. f) 1,2-dibromo-2-metilpropano. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 22 Guía N°2: Nomenclatura II, isomería estructural y estereoisomería 1) Formular los siguientes compuestos: a) 2-hexeno, b) 4-metil-1-pentino, c) 2cloro-2-metilpropano. Para cada uno de ellos, formule y nombre un isómero de esqueleto, uno de posición, un homólogo superior y un homólogo inferior 2) Formular y nombrar: a) un isómero funcional de la 2-pentanona. b) un isómero funcional del ter-butil isopropil éter c) un isómero de posición del cloruro de ter-pentilo d) un isómero funcional de ciclohexeno 3) Escribir los isómeros del n-pentanol. Señale cuáles son entre sí: a- isómeros de esqueleto b- isómeros de posición c- isómeros funcionales 4) Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Justifique su respuesta de la manera más completa posible utilizando las FÓRMULAS ESTRUCTURALES de todos los compuestos. a) Un isómero de función del 3-metil-2-butanol sería el dipropil éter. b) Un metámero del dietiléter sería el butilpropiléter. c) El hexanal y el 2,3-dimetilbutanal pertenecen a la familia de los aldehídos y son entre sí isómeros de cadena. d) La 2-pentanona y la 3-pentanona son entre sí isómeros de posición. 5) Dibujar los isómeros de cadena cuyas fórmulas son las siguientes: a) 9 isómeros con fórmula C7H16 b) 3 isómeros de C9H20 con 8 carbonos en la cadena más larga c) 4 isómeros de C10H22 con 9 carbonos en la cadena más larga d) 2 isómeros de C10H22 en los que hay sólo dos grupos alquilo en una cadena de seis carbonos e) 5 compuestos cíclicos de C5H10 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 23 f) 6 isómeros de C10H22 con 5 carbonos en la cadena más larga 6) Suponga que tiene un método para quitar un solo hidrógeno de una molécula y reemplazarlo por un cloro. Para cada una de las moléculas siguientes, determine cuántos isómeros diferentes, cada uno con un cloro, se podrían crear reemplazando un solo hidrógeno por un cloro. ¿De qué tipo de isomería se trata? a) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 b) CH3 CH3 CH3-C-CH2-CH2-CH-CH3 CH3 c) CH3 CH3 CH3 CH3-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH3 7) Nombrar con nomenclatura IUPAC los siguientes compuestos a) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH b) CH3-CH2-CH2-O-CH2-CH2-CH3 c) CH3-CH2-CH-CH2-CH2-C=O CH2-CH3 H d) CH3-CH-CH2-C=O CH3 CH2-CH2-CH2-CH3 e) CH3-CH2-CH2-COOH f) CH3-O-CH2-CH3 g) CH3-CH-CH2-CH2-C=O CH2-CH3 H h) CH3-CH-CH2-C=O CH3 CH2-CH3 9) Formular los siguientes compuestos: a) 2-propanol b) secbutanol i) Marcar los centros quirales ii) Indicar qué compuestos presentan quiralidad iii) Cuando corresponda, formular los estereoisómeros QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 24 iv) Especificar la configuración de los estereoisómeros mediante los descriptores R/S, empleando las reglas de secuencia de Cahn, Ingold y Prelog. 10) Formular los siguientes compuestos: a) 1-cloro-2-butanol b) 1-fenil-2-metil-1-butanol c) 2,4-dibromopentano i) Marcar los centros quirales ii) Indicar cuáles compuestos presentan quiralidad iii) Cuando corresponda, formular los estereoisómeros iv) Especificar la configuración de los estereoisómeros mediante las reglas de secuencia de Cahn, Ingold y Prelog. 11) Organizar los siguientes grupos en orden de prioridad creciente según las reglas del método secuencial de Cahn-Ingold-Prelog: C O NH2 -CH2I C N C O H -CH2NH2 C C O OH CH3 O -CH=CH2 -CH2CH2Br -CH2OH -CH3 12) Comparar los siguientes pares de estructuras y diga su relación si es que la tiene: QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 25 C2H5 a) b) HO C2H5 H H3C OH CH3 H CH3 CH2OH HOH2C H HO OH CH3 H c) d) 13) ¿Cuáles de los siguientes pares de estructuras representan isómeros estructurales? a) CH3CH2CH2CH2CH2OH b) CH3CH2CHCH3 CH2 CH3 CH3-C-CH2CH2OH CH3 CH3CH2CHCH2CH2CH3 CH3 CH2OH QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 26 c) (CH3)3CCl CH3 CH3CH CH2Cl d) HO OCH3 H3CO OH 14) Formular los siguientes compuestos, marque los centros quirales, indique si presentan quiralidad, cuando corresponda formule los estereoisómeros y especifique la configuración de los estereoisómeros mediante las reglas de secuencia de Cahn, Ingold y Prelog (CIP). a) 2,3-butanodiol b) 1-fenil-2-metil-1-propanol c) ácido 2,3-difenilbutanoico d) 2-bromo-3-cloro-2,3-dimetilbutano 15) Dibujar los isómeros de posición de: a) 1-octeno b) 3-metil1-butanol c) 2-heptanona d) 6,6-dimetil-1-heptino e) 1-bromo-2,4-dimetilpentano 16) Dibujar los isómeros que se describen, tomando de a pares indicar de qué tipo de isomería se trata. a) aldehídos de fórmula C4H8O b) cetonas de fórmula C6H12O c) aldehídos o cetonas de fórmula C5H10O (8 en total) d) ácidos carboxílicos de fórmula C6H12O2 (7 en total) e) alcoholes o éteres de fórmula C4H10O (7 en total) QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 27 Guía N° 3: Introducción al estudio mecanístico de las reacciones 1) Clasificar cada una de las siguientes reacciones como adición, eliminación, sustitución o reordenamiento: a) CH3Br + KOH CH3OH + KBr b) CH3CH2Br CH2=CH2 + HBr c) CH2=CH2 + H2 CH3CH3 2) ¿Cuáles de las siguientes especies es probable que se comporten como un nucleófilo y cuáles como un electrófilo? a) NO2+ b) CNc) CH3NH2 d) (CH3)3S+ e) CH3Cl f) CH3Sg) Br+ h) CH3OH i) CH3CH2Oj) + CH3 k) CH3-CH2l) SH- 3) Completar los siguientes esquemas: I) QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 28 II) 4) a) b) c) d) Contestar las siguientes preguntas: ¿Qué es un mecanismo de reacción? ¿Qué es un intermediario de reacción? ¿Qué es un estado de transición? ¿En cuantas etapas ocurre la reacción del gráfico I? ¿y la del gráfico II? QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 29 Guía N° 4: Alcanos, alqueno y alquinos 1) Realizar el mecanismo completo de la halogenación del propano. Indicar tipo de reacción. ¿Por qué el 2-cloropropano es el producto principal y no el 1cloropropano? ¿qué intermediario se forma? 2) Formular los siguientes compuestos. ¿Cuáles presentan estereoisomería de tipo geométrica? Cuando corresponda, formule los estereoisómeros y nómbrelos utilizando los descriptores E/Z(alquenos) o cis/trans (ciclos) a) 2-bromo-2-buteno b) 1,2-ciclopropanodiol c) 1-buteno d) 2-buteno e) 1,3-dibromociclohexano 3) Dados los siguientes pares de estructuras a) especificar su configuración b) indicar qué relación estereoisomérica existe entre ellas CH3CO CH3 C2H5 H5C2 CH3 COCH3 H5C2 CH3 H3C COCH3 H3C a) H b) H3C H C2H5 COCH3 c) Cl C2H5 C2H5 Cl HOOC COOH CH3 H3C QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 30 d) H H CH3 H3CH2C H3C CH2CH3 C6H5 C6H5 4) Dibujar los isómeros geométricos de los compuestos siguientes: a) BrCH=CHCl b) BrFC=CHCl c) CH3CH2CH=CHCH3 d) (CH3)2CHCH=C(CH2CH3)CH3 5) Dar nombre a los compuestos siguientes según el sistema de nomenclatura IUPAC a) CH3(CH2)4CH=CH2 b) CH3CH2CH2(CH3)C=C(CH3)CH2CH3 c) (CH3)3CCH=CHCH3 d) (CH2CH3)2C=CHCH(CH2CH3)CH2CH2CH(CH3)2 6) a) b) c) d) e) f) g) h) i) Escribir la fórmula estructural de los siguientes compuestos: 1-butino 2,2,-dibromo-7-metil-3-octino 4-metil-2-pentino 3-etil-3-metil-1-pentino 3,7-dimetil-1,3,6-octatrieno Tetrafluoreteno 2-cloro-1,3-butadieno 1,1-dicloroeteno 2,2,4-trimetilpentano 7) Escribir la fórmula estructural del alcano que corresponde a cada una de las fórmulas moleculares siguientes y que da un solo isómero de monobromación. Realice el diagrama de energía correspondiente a la reacción. a) C5H12 b) C8H18 8) Realizar el mecanismo completo de la reacción del (Z)-3-metil-2-penteno con Br2/Cl4C, ¿qué intermediario se forma? Realice el diagrama de energía. ¿la reacción es SYN o ANTI? 9) Realizar el mecanismo completo de la reacción del (E)-3-metil-2-penteno con Br2/H2O. 10) Realizar el mecanismo completo del 1-penteno con HCl (g). ¿qué tipo de intermediario se forma? ¿en cuantas etapas ocurre la reacción? Dibuje el diagrama de energía con todas sus partes. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 31 11) Realizar el mecanismo completo del (Z)-3-metil-2-penteno con KMnO4, frío, dil. en medio OH-. ¿cómo se llama el intermediario de reacción? ¿la reacción es SYN o ANTI? 12) Tanto el 3-metil-2-penteno como el 1-penteno reacciona con HCl(g) mediante una A.E. ¿cuál de los dos compuestos es más reactivo (reacciona más rápido? Justificar la respuesta. 13) Escribir un mecanismo de reacción paso por paso para la deshidratación del 2-pentanol 14) Completar las reacciones siguientes, mostrando los productos orgánicos principales e indicando tipo de reacción en cada caso. a) b) c) d) e) f) g) CH3CH2CH2Br + KOH (ol) CH3CH2CH2CH(OH)CH3 + H2SO4/calor CH3CH(Br)CH(CH3)2 + KOH (ol) (CH3)2C(OH)CH(CH3)2 + H2SO4/calor OHCH2CH2CH2CH2OH + H2SO4/calor CH3CH2CHBr2 + 2NaNH2 (CH3)3CCH(Cl)CH2(Cl) + 2NaNH2 15) Escribir la estructura de un compuesto de partida y los reactivos necesarios para preparar lo siguiente en 1 solo paso: a) (CH3)2CHCH=CH2 b) (CH3)2C=CHCH2CH3 c) 1-butino 16) En cada caso seleccionar el mejor método para preparar el compuesto deseado. Explicar su elección. a) 1-bromopentano o 2-cloropentano para la preparación de 2-penteno usando KOH (ol.). b) 1,1-dicloropropano o 2,2-dicloropropano para preparar propino usado amiduro de sodio c) (CH3)2CHCH(OH)CH2CH3 o (CH3)2C(OH)CH2CH2CH3 para preparar 2-metil2-penteno usando ácido sulfúrico calor. 17) Escribir los productos de las reacciones siguientes indicando tipo de reacción en cada caso: a) CH3(CH2)3CH=CH2 + Br2/Cl4C b) CH3CH2CH=CHCH3 + Cl2/Cl4C c) + H2/Ni d) + HBr (g) e) CH3CH2C(CH3)=CH2 + HCl (g) QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 32 f) g) h) i) j) k) (CH3)2C=CHCH3 + HI (g) CH3CH(CH3)CH=C(CH3)2 + H2O/H+ CH2=CH-CH3 + H2O/H+ (CH3)2C=CHCH2CH3 + HCl (g) CH3(CH2)4CH=CHCH3 + H2/Ni + H2O/H+ l) m) n) o) p) q) r) 1-butino + 1 mol Cl2/Cl4C 2-pentino + 2 moles Br2/Cl4C 1-hexino + 1mol H2/Ni 3-hexino + 2 moles de H2/Ni 2,5-dimetil-3-hexino + 1 mol HCl (g) 1-pentino + 2 moles HBr (g) 1-pentino + 1 mol HBr (g) 18) Escribir las ecuaciones que muestren la reacción de un mol de H2 más un catalizador como Ni, Pt o Pd, con cada uno de los siguientes compuestos. ¿la reacción es SYN o ANTI? a) 4-metil-2-pentino b) 1,2-dimetilciclopenteno 19) Escribir las ecuaciones que muestren las reacciones de los alquinos con el reactivo de Deniges: a) 1-butino b)2-butino 20)Escribir las ecuaciones que muestren las reacciones de los alquenos con una solución de permanganato de potasio y calor: a) propeno b) ciclopenteno 21)Escribir las ecuaciones que muestren las reacciones de los alquinos siguientes con amiduro de sodio: a) propino b) 1-pentino c) 2-pentino 22) Escribir los productos de ozonólisis de los compuestos siguientes con O3/Zn°/H2O o las estructuras de los compuestos de reacción según corresponda. Indicando tipo de reacción. a) (CH3)2C=CHCH2CH2CH=CH2 + O3/Zn°/H2O b) C8H16 + O3/Zn°/H2O 2 moléculas de butanona c) C7H14 + O3/Zn°/H2O butanal + propanona d) C10H18 + O3/Zn°/H2O butanodial + 2 moléculas de propanona e) C10H16 + O3/Zn°/H2O 2,4,6-heptanotriona + 3 moléculas de metanal f) C8H14 + O3/Zn°/H2O 2,7-octanodiona QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 33 23) Escribir los mecanismos de reacción para las siguientes reacciones. Indicando tipo de reacción. a) CH3CH=CH2 + Br2/Cl4C b) (CH3)2C=CHCH3 + HCl (g) c) (CH3)2C=CH2 + H2O/H+ 24)Usando la fórmula molecular C4H9, dibujar las estructuras de un carbocatión primario, uno secundario y uno terciario. 25) Escribir el producto que se esperaría obtener de la reacción del ciclopenteno con Br2/H2O. 26) Dibujar los siguientes compuestos: a) b) c) d) e) f) g) 1-cloro-4-terbutilciclohexano 2-metilpentano 3,4-dietilhexano 2-hexino 5-propil-3-octino 2-bromo-3-hepteno 6-etil-4,8-dimetil-2,4,6-nonatrieno 27) Síntesis (transformaciones). Indicar tipo de reacción en todos los casos. a) A + H2/Ni CH3CH2CH2CH2CH3 b) B + 2 NaNH2 propino c) C + H2SO4 calor (CH3)2CHCH=CHCH3 d) D + HCl (CH3)2CHCHClCH3 e) E + H2SO4 calor F + H2/Ni f) G + KOH (ol) g) I + HBr (g) h) L+H2SO4 calor H + Br2/Cl4C CH3CHBrCH2Br J + KOH (ol) K + Cl2/Cl4C CH3CHClCHClCH3 M+Br2/Cl4C N+2NaNH2 O+2HCl (g) CH3CHCl2 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 34 Preparación y reacciones de alquenos QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 35 Preparación y reacciones de alquinos QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 36 Guía N° 5: Compuestos aromáticos 1) Dar el nombre a los siguientes compuestos: a) b) c) e) f) g) i) j) d) h) k) m) n) p) q) l) ñ) r) o) s) 2) Nombrar los siguientes compuestos usando el benceno como sustituyente: a) (CH3)2CCH2CH(CH3)2 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 37 b) CH3CHCH2CH(CH3)CH2CH(CH3)2 c)CH3C=CHCH2CH(CH2CH3)CH2CH3 d) BrCH2CH2CHCH3 3)Dibujar los siguientes compuestos: a) p-diclorobenceno b) 1,3,5-trinitrobenceno c) o-fenilfenol d) 2,6-diterbutil-4-metilfenol e) benzaldehído f) pentaclorofenol g) 2,4,6-trinitrofenol 4) Analizar los efectos inductivo y mesomérico que ejercen los siguientes grupos cuando están unidos a un anillo aromático: -NO2 -NH2 -Br -SO3H -OCH3 - CH2CH3 -COCH3 -OH Ordenar de acuerdo a reactividad decreciente. 5) Dada una reacción de sustitución electrofílica aromática sobre el benceno: a) Realizar el mecanismo completo. b) Realizar el diagrama de energía. c) Dibujar los electrófilos posibles. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 38 6) Predecir el o los productos principales de las reacciones siguientes. Indicando tipo de reacción en todos los casos. a) + CH3(CH2)8C=O + AlCl3 Cl b) c) d) e) f) g) + (CH3)2CClCH2CH3 + AlCl3 + SO3/H2SO4 + Br2 + Br3Fe + HNO3 + H2SO4 + Cl2 + AlCl3 + HNO3 + H2SO4 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 39 h) + SO3 + H2SO4 i) + Br2 + Br3Fe j) + Cl2 + AlCl3 k) + HNO3 + H2SO4 l) + CO + HCl + AlCl3 7) Dibujar el producto o productos principalesde monobromación de los compuestos siguientes: a) nitrobenceno b) m-dinitrobenceno c) clorobenceno d) ácido p-metilbencenosulfónico e) fenilmetiléter 8) Escribir el mecanismo de reacción paso por paso para la reacción del benceno con cada uno de los reactivos siguientes: a) Cl2/FeCl3 b) CH3CH2C=O/AlCl3 Cl c)CH3CHClCH3/ AlCl3 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 40 d) HNO3/H2SO4 e) SO3/ H2SO4 9) Escribir las estructuras para cada producto indicado por una letra. Indicar tipo de reacción. a) b) + SO3/ H2SO4 A + Cl2/FeCl3 + CH3CH2Cl/AlCl3 B C + HNO3/H2SO4 D c) + CH3C=O/AlCl3 E+SO3/ H2SO4 F+ Br2/Br3Fe G Cl d) e) f) g) h) + SO3/ H2SO4 H + HNO3/H2SO4 + KMnO4 calor + KMnO4 calor + KMnO4 calor + CH3Cl/AlCl3 I + Cl2/FeCl3 J K L M N + KMnO4 calor QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS Ñ+ Br2/Br3Fe O 41 10)Si quisieras hacer ácido m-bromobenzoico a partir de tolueno, ¿oxidarías el metilo antes o después de la introducción del bromo? ¿por qué? 11) ¿cuál grupo introducirías primero en las síntesis de ácido pclorobencenosulfónico a partir de benceno? ¿por qué? 12)Indicar el /las posiciones en que puede producirse una SEA (nitración) en los siguientes compuestos. Indicar el producto principal: NO2 OH Cl NHCH 3 Cl CH3 OCH3 CH3 13) Ordenar de forma creciente según su reactividad para la SEA los siguientes compuestos. Indicar sus efectos electrónicos (inductivo y mesomérico) en cada caso. Bromobenceno/fenilmetiléter/nitrobenceno/propilbenceno/benceno 14) Formular los pasos necesarios de síntesis de los siguientes compuestos. Indicar tipo de reacción en cada caso. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) p-bromoclorobenceno a partir de benceno ácido p-isopropilbencenosulfónico a partir de benceno ácido m-bromobencenosulfónico a partir de benceno m-cloronitrobenceno a partir de benceno p-cloronitrobenceno a partir de benceno 2-bromo-4-nitroetilbenceno a partir de benceno Ácido m-nitrobenzoico a partir de benceno Ácido p-nitrobenzoico a partir de benceno 2-cloro-4-nitroanilina a partir de anilina Meta-bromobenzaldehído a partir de benceno 2-metil-4-nitrofenol a partir de fenol 4-cloro-2-nitroestireno a partir de benceno QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 42 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 43 Guía N°6: Derivados halogenados (halogenuros de alquilo) 1)Dar el nombre a los siguientes compuestos: a) CH3CH2CHBrCH2CH3 b) CH3CH2Cl c) CH3CH2CH2I d) (CH3)3CCH2CH2CBr3 e) (CH3)2CICH2CH3 f) CH3CHClCH2CHClCH2CHClCH3 2)Escribir la fórmula estructural de los siguientes compuestos: a) triclorometano b) 1,2-dibromo-3-cloropropano c) 1,2-dicloroetano d) tetraclorometano/tetracloruro de carbono e) 1,1,2,2-tetracloroetano f) bromuro de metilo g) cloruro de metileno h) bromoformo i) tetrafluoruro de carbono j) cloruro de butilo secundario k) bromuro de isopropilo 3) Completar las reacciones siguientes mostrando los productos y tipo de reacción. a) CH3CHClCH3 + NaOH b) + NaCN c) CH3CH2I + NaSH d) (CH3)2CHONa + CH3CH2I e) CH3CH2CH2Br + NaN(CH3)2 f) (CH3)2CHCH2Br + CH3SNa g) + h) CH3Cl + NaNH2 i) (CH3)2CClCH2CH3 + CH3OH j) + CH3-NH-CH3 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 44 k) CH3CH2CH2OH + l) H2O + (CH3)2CClCH2CH3 4) Preparar los alquinos usando etino (acetileno) y halogenuros de alquilo como materiales orgánicos de partida a) 1-butino b) 2-pentino c) 3-fenilpropino 5) Sugerir un halogenuro de alquilo y un nucleófilo a partir de los cuales se pueden preparar los compuestos siguientes: a) CH3(CH2)8CH2NH2 b) CH3CH2SCH3 c) CH3CH2CH2CH2OH 6) Hacer un diagrama para comparar una reacción SN1 y una SN2 de un halogenuro de alquilo y un nucleófilo en cuanto a lo siguiente: a) expresión de velocidad b) intermediarios de reacción c) velocidades relativas de reacción RX 1°, RX2°, RX3° d) efecto de un aumento de la concentración del nucleófilo e) efecto de un aumento de la concentración del halogenuro de alquilo f) efecto del solvente g) fuerza del nucleófilo h) cantidad de pasos de la reacción i) diagrama de energía 7) Escribir el mecanismo completo de la reacción del punto 3)a). Indicar tipo de reacción. Realizar el diagrama de energía correspondiente. 8)Escribir el mecanismo completo de la reacción del punto 3)i). Indicar tipo de reacción. Realizar el diagrama de energía correspondiente. 9) Completar las siguientes reacciones mostrando los productos principales. Indicar tipo de reacción. c) CH3CHClCH3 + KOH (ol) d) CH3CHBrCH2CH2CH3 + KOH (ol) e) (CH3)2CHCHICH2CH3 + KOH (ol) f) CH3CH2CHBr2 + 2KOH (ol) e) CH3CHOHCH3 + H2SO4 calor f) CH3CHOHCH2CH2CH3 + H2SO4 calor 10)Realizar el mecanismo completo de la reacción del punto 9)b) 11)Realizar el mecanismo completo de la reacción del punto 9)f) QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 45 12) Dibujar los isómeros de C4H9Cl y comente acerca de su propensión hacia mecanismos de reacción SN1 o SN2. 13) Dibujar el isómero de C5H11Br que muestra el menos impedimento estérico hacia una reacción SN2 y el que muestra el máximo. 14) Disponer los halogenuros de alquilo isómeros siguientes en orden según su probabilidad de sufrir eliminación en vez de sustitución nucleofílica: a) 1-bromopentano b) 2-bromopentano c) 2-bromo-2-metilpentano d) 2-bromo-3-metilpentano Justificar su respuesta 15) La reacción de los halogenuros de alquilo con AgNO3/ol es de suma utilidad ya que permite la caracterización de este tipo de compuestos. a) Dadas las características de esta reacción, ¿qué se que visualiza? b) ¿Cómo ordenarías los siguientes derivados halogenados de acuerdo a la velocidad de reacción con AgNO3/ol? Cloruro de ter-butilo, cloruro de isopropilo, cloruro de n-pentilo. c) ¿Cómo justificas el ordenamiento propuesto? Formule las estructuras de los intermediarios de reacción. 16) ¿Cómo sintetizaría? a) etil sec-butil éter a partir de bromuro de n-butilo b) dipropil tioéter a partir de propanol c) butanonitrilo a partir de propeno d) butanona a partir de propeno e) Etilmetiléter a partir de etanol. f) Propanona a partir de 1-bromopropano. g) N-propilamina a partir de 1-bromopropano. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 46 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 47 Guía N°7: Alcoholes y éteres 1) Dar el nombre de los siguientes compuestos: a) CH3(CH2)7CH2OH b) CH3(CH2)3CHOHCH3 c) (CH3)2COHCH2CH3 d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) (CH3)3CCH2CH2OH CH3CH2C(CH3)OHC(CH3)3 (CH3)2COHCH2CH2CH(CH3)2 CH3CHBrCHBrCHOHCH2CH3 CH3CH2CH(CH3)CH2CHOHCH2CH3 OH(CH2)5OH CH3CHOHCH=CH2 CH3OCH2CH3 CH3CH2OCH2CH3 n) 2) a) b) c) Escribir la fórmula estructural de los siguientes compuestos: alcohol butílico secundario éter etil isopropílico éter ciclohexilmetílico 3) Escribir ecuaciones que ilustren la de reacción de: I) CH3CH2CH2CH2OH II) CH3CHOHCH2CH3 III) (CH3)3COH a) Na° b) H2SO4 calor c) HCl d) CrO3/H+ Indicar tipo de reacción en todos los casos. 4) Escribir la ecuación que muestre la reacción entre los miembros de cada uno de los siguientes pares de sustancias. Indicar tipo de reacción en todos los casos. a) b) c) d) CH3CHOHCH3 + HBr (CH3)3COH + HI CH3CHOHCH3 + HCl CH3CH2CH2OH + SOCl2 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 48 e) f) g) h) i) j) k) l) CH3CHOHCH2CH3 + PBr3 CH3CH2OH + CrO3/H+ CH3CHOHCH(CH3)2 + CrO3/H+ CH3(CH2)10CH2OH + CCP CH3CH2OH + KMnO4 calor CH3CHOHCH2CH2CH3 + H2SO4 calor (CH3)2CHCHOHCH3 + H2SO4 calor (CH3)2CHC(CH3)OHCH2CH2CH3 + H2SO4 calor m) + H2SO4 calor 5) Predecir si los isómeros siguientes reaccionarían con halogenuros de hidrógeno por un mecanismo SN1/H+, SN2/H+ o ambos. a) CH3CH2CH2CH2OH b) CH3CH2CHOHCH3 c) (CH3)3COH 6) ¿Qué alcoholes se obtendran por el tratamiento de los siguientes compuestos con H4LiAl o NaBH4? ¿De qué tipo de reacción se trata? a) CH3CH2COOH b) CH3CH2CHO c) CH3CH2COCH3 7) Realizar el mecanismo completo de la reacción del terbutanol con HCl. Realizar el diagrama de energía completo e indique tipo de reacción 8) Realizar el mecanismo completo de la reacción del 1-propanol con HCl. Realizar el diagrama de energía completo e indique tipo de reacción. 9) Escribir ecuaciones de reacción que ilustren la hidratación en medio ácido de los alquenos siguientes para producir alcoholes. a) 2-buteno b) 3-metil-2-penteno c) 1-hexeno 10) ¿a partir de cuáles alcoholes y agentes oxidantes se pueden obtener los compuestos siguientes? a) 2-pentanona b) pentanal c) ácido pentanoico 11) ¿a partir de cuáles alcoholes y reactivos se pueden preparar los compuestos siguientes? a) metilciclohexeno b) 1-bromohexano c) 1-metoxihexano QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 49 12) Escribir mecanismos de reacción para las siguientes reacciones: a) b) c) d) e) deshidratación de 2-propanol con ácido sulfúrico y calor 2-propanol con HBr por una SN1/H+ 1-butanol con HBr 3-metil-3-hexanol con HCl 2-metil-2-butanol con ácido sulfúrico y calor 13) Usando halogenuros de alquilo y alcóxidos de sodio como materiales de partida prepare los éteres siguientes por la síntesis de Williamson, UTILIZANDO LOS REACTIVOS ADECUADOS. ¿cuál es la limitación de esta reacción? a) CH3OCH2CH2CH3 b) CH3CH2OCH(CH3)2 c) 2-metoxipropano d) 2-metil-2-propoxipropano e) 2-etoxipropano 14) Completar las siguientes reacciones, indicando tipo de reacción en cada caso. a) (CH3)3CCl + CH3CH2OH b) CH3CH2O-Na+ + CH3Cl c) CH3CH=CH2 + 1)Hg(O-COCF3)2 / CH3OH 2)NaBH4 15) ¿podría sintetizar el diterbutiléter mediante una síntesis de Williamson? Justificar la respuesta. De no ser posible indicar la ruta adecuada. 16) Escribir una ecuación que muestre la reacción entre los miembros de cada uno de los siguientes pares de reactivos. Indicar tipo de reacción en todos los casos. a) b) c) d) CH3OCH3 + 1HBr calor CH3OCH2CH(CH3)2 + 2HBr calor CH3CH2OCH2CH3 + 1HCl calor (CH3)2CHOCH2CH3 + 2HI calor e) + 1HI calor f) (CH3)3COCH2CH3 + 1HI calor g) 1-metoxibutano + 2HCl h) 2-metoxibutano + 1HCl 17) Predicir si los isómeros siguientes reaccionarían con un mol de halogenuros de hidrógeno por un mecanismo SN1/H+ o SN2/H+. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 50 a) b) c) d) CH3CH2OCH2CH3 CH3OCH2CH2CH3 Benciletiléter 2-metoxibutano 18) Realizar el mecanismo completo para la reacción del punto 16)e) indicando tipo de reacción. 19) Realizar el mecanismo completo para la reacción del punto 16)c) indicando tipo de reacción. 20) Escribir ecuaciones de reacción que describan las series de reacciones de pasos múltiples siguientes: a) 1-pentanol + PBr3 , luego metóxido de sodio b) 1-bromohexano + NaOH , luego CCP c) 1-cloropentano + NaOH, luego sodio metálico y 1-bromohexano 21) Realizar la síntesis de los siguientes compuestos, en la menor cantidad de pasos posibles e indicando tipo de reacción en cada caso. a) b) c) d) e) f) Ácido propanoico a partir de propeno. Etilmetiléter a partir de etanol. Propanona a partir de 1-bromopropano. Etilmetiltioéter a partir de etanol. 2-butanona a partir de 2-bromobutano. N-propilamina a partir de 1-propanol. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 51 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 52 Guía N°8: Acidez, aldehídos y cetonas, reacciones de caracterización 1) Dar nombre a los compuestos siguientes de acuerdo con el sistema de nomenclatura IUPAC a) CH3(CH2)8CHO b) CH3CH2CH2CHO c) (CH3)2CHCH2CH2CHO d) (CH3CH2)2CHCH2CH(CH3)CH2CHO e) f) CHO(CH2)4CHO g) CH3COCH2CH2CH3 h) CH3(CH2)3COCH2CH3 i) (CH3)2CHCH2COCH2CH2CH3 j) k) CH3CH2CHO l) CH3CH2COCH2CH3 ll) CH3CHOHCH2CHOHCH2CHO m)CH3CHNH2CH2COCH3 n) CH3COCH2CHOHCH2COCH2CH3 ñ) (CH3)2CHCH2CHNH2CH2CHO 2) a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) Dibujar fórmulas estructurales para los compuestos siguientes: 3-heptanona octanol 5-oxohexanal 3,7-dihidroxi-5-oxoheptanal 3-ciclopentenona 1,1,1,5,5,5-hexabromo-2,4-pentanodiona m-metilbenzaldehído 1-fenil-2-butanona butiletilcetona acetona formaldehído cloroacetaldehído dipropilcetona difenilcetona 3) Completar las reacciones siguientes indicando tipo de reacción en todos los casos: a) 2-butino + H2O/H+/Hg++ b) 2-metil-2-buteno + O3/Znº/H2O c) benceno + CH3CH2CH2COCl/AlCl3 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 53 d) 3-pentanol + K2Cr2O7 4) Escribir ecuaciones de reacción que ilustren la preparación de los compuestos siguientes: a) butilfenilcetona por una reacción de Friedel-Crafts b) 2-butanona por ozonólisis de un alqueno c) 2-pentanona a partir de un alquino d) 3-metilciclopentanona por oxidación de un alcohol e) decanal por oxidación de un alcohol 5) Escribir ecuaciones que ilustren la reacción de los dos compuestos siguientes con cada uno de los siguientes reactivos. Indicar tipo de reacción en cada caso. I) benzaldehído II) acetofenona (fenilmetilcetona) a) Tollens b) Benedict c) CNNa/HCN d) H4LiAl e) CH3MgCl luego H2O/H+ f) luego H2O/H+ g) pH = 4,5 h) NH2OH i) 1 mol de CH3OH/H+ j) 2 moles de CH3OH/H+ k) CH3NHCH3 pH=4,5 6) Preparar los alcoholes siguientes en todas las formas posibles utilizando la síntesis de Grignard. Formular el mecanismo completo. a) CH3CH2CH2CH2OH b) CH3CHOHCH3 c) 7) Completar las reacciones siguientes mostrando los productos orgánicos principales. Indicar tipo de reacción QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 54 a) CH3CH2CHO + b) + CH3MgBr A + H2O/H+ C + H2O/H+ B D 8) Escribir ecuaciones de reacción que ilustren la condensación aldólica de los compuestos siguientes usando NaOH 10% como base. Muestre el -hidroxialehído o -hidroxicetona que se forma y el aldehído o cetona insaturado que se produce por deshidratación. Formular el mecanismo completo e indicar tipo de reacción. a) pentanal b) 3-metilbutanal c) fenilmetilcetona (acetofenona) 9) Escribir ecuaciones que muestren la reacción de benzaldehído con acetofenona e NaOH 10%. Muestre el producto que se forma luego de la deshidratación. 10) Muestrar cómo se podrían preparar los compuestos siguientes por condensación aldólica. a) CH3(CH2)4CH=CCHO CH3(CH2)3 b) c) 11) Escribir el carbanión que se forma durante las condensaciones aldólicas del problema 8. Dibuje las estructuras de resonancia (carbanión-enolato) 12) Escribir el acetal o cetal que se obtendría de la reacción de los compuestos siguientes: a) propanal + 2 moles de etanol/H+ b) propanona + 2 moles de metanol/H+ c) ciclohexanona + 1 mol de 1,2-etanodiol/H+ QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 55 13) Escribir las ecuaciones que muestren la preparación de los compuestos siguientes a través de los pasos que se describen: a) un alcohol por reducción de la propanona (acetona). b) formaldehído por oxidación de metanol. c) condensación aldólica del butanal. d) ácido etanoico (ácido acético) por oxidación de etanal (acetaldehído) 14) Mostrar en tantas formas como sea posible cómo se podría preparar 2pentanol a partir de compuestos carbonílicos por la síntesis de Grignard y por reducción con NaBH4. 15) Escribir los productos y mecanismos de reacción para la reacción de propanal con los reactivos siguientes. Indique tipo de reacción en todos los casos. a) CH3MgCl, luego H2O/H+ b) NaCN/HCN c) NaOH 10% 16) Escribir los productos de reacción del propanal con: (indicar tipo de reacción en todos los casos) a) NH2OH pH 4,5 b) H4LiAl c) 2 CH3OH/H+ 17) Dibujar las formas de resonancia de los carbaniones que se forman cuando los compuestos siguientes se tratan con base: a) propanal b) metilfenilcetona 18) Realizar las siguientes síntesis en la menor cantidad de pasos posibles, indicando tipo de reacción en cada caso. a) b) c) d) e) f) g) Ácido 3-hidroxibutanoico a partir del etanol. Difenilcetona a partir de benzaldehído. Cianhidrina de la acetona a partir del 2-propanol. 2,4-DNFHidrazona del etanal a partir del etanol. Pentanol a partir de 1-clorobutano. 2-hexenal a partir de acetaldehído. 2-butanol a partir de cloroetano. 19) Un compuesto desconocido tiene fórmula molecular C5H10. La ozonólisis (O3/Znº/H2O) da dos sustancias, las cuales reaccionan con 2,4-dinitrofenilhidrazina para dar un derivado sólido amarillo naranja. Uno de los productos de ozonólisis QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 56 da un resultado positivo con Tollens mientras que el otro no. ¿cuál es la estructura del compuesto desconocido? 20) Ordenar de acuerdo a la acidez decreciente los siguientes compuestos. Justificar dicho orden. a) Fenol – ácido propanoico – ácido 2-cloropropanoico b) Ácido metanosulfónico – 3-pentanol – ácido pentanoico c) Fenol – ácido etanoico – 2-butanol – butino 21) Indicar a partir de qué alcoholes se obtendrán los siguientes productos, qué reactivos utilizarías y de qué tipo de reacción se trataría. O O CO2H CHO 22) Para las siguientes reacciones indique los productos obtenidos, y tipos de reacción de: 1) LiAlH4 / Et2O A 2) H3O+ 1) NH2NH2 B O 1) CrO3 / H+ H OH OH C / H+ 1) NH2OH / H+ 1) PhNH2 / H+ D E F 23) a) Indicar los productos de las siguientes reacciones así como el mecanismo de la obtención de A: QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 57 1) CH3MgBr / Et2O Propanal A + 2) H3O 2-butanona 1) PhMgBr / Et2O 2) H3O B + b) Formular y nombrar el compuesto carbonílico de partida para obtener los siguientes alcoholes mediante la reacción de Grignard: OH Ph ? 1) PhMgBr / Et2O 2) H3O+ ? OH 1) (CH3)2CHCH2MgBr Et2O 2) H3O+ 24) El test del yodoformo utiliza como reactivo el yodo en medio básico para caracterizar metilcetonas, metilcarbinoles, etanol, etanal. Indicar cuáles de los siguientes compuestos dan positivo dicho test. Justifique. O O O O OH H 25) Dados los siguientes pares de compuestos, formular ensayos químicos sencillos que permitan diferenciarlos. Indicar claramente las transformaciones que observaría y a qué corresponden según el ejemplo general: Sustrato + reactivo producto 1 + producto 2 + etc. solvente QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS Aparición de precipitado/disolución/burbujeo cambio de coloración, etc 58 a) dietilcetona y pentanal. b) fenilacetaldehído y propanol. c) ciclohexanona y metil ciclohexiléter. d) 2-pentanona y 3-pentanona. e) 1-butino y propanona. f) butanona y butanal. g) 3-pentanona y 2-buteno. h) 1-buteno y 1-propanol. i) ácido propanoico y butanona QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 59 PREPARACIÓN Y REACCIONES DE ALDEHIDOS QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 60 PREPARACIÓN Y REACCIONES DE CETONAS QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 61 Guía N° 9: Ácidos carboxílicos 1) Dar nombre a los compuestos siguientes según el sistema de nomenclatura IUPAC a) CH3(CH2)7COOH b) CH3CH2CH2CH2COOH c) (CH3)2CHCH2CH2COOH d) (CH3)2CHCH2CH(CH2CH3)CH2COOH e) HOOCCH2CH2COOH f) Cl3CCOOH g) h) i) 2) Escribir ecuaciones de reacción que ilustren la preparación de ácido benzoico por los métodos siguientes: a) oxidación de alquilbencenos b) oxidación de alcoholes primarios c) hidrólisis de un nitrilo d) por medio de una reacción con Rvo. De Grignard 3) Proponer una síntesis para los compuestos siguientes: a) 1-butanol a ácido pentanoico b) tolueno a ácido m-bromobenzoico c) 2-cloroheptano a ácido 2-metilheptanoico d) pentanal a ácido 2-hidroxihexanoico e) 1-heptanol a ácido heptanoico 4) Escribir las ecuaciones que ilustren la reacción del ácido benzoico con los siguientes reactivos. Indicar tipo de reacción. a) SOCl2 b) etanol/H+ QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 62 5) Formular la síntesis del ácido 2,2-dimetilpropanoico a partir de 2-cloro-2metilpropano. a) empleando un nitrilo b) empleando un Reactivo de Grignard Teniendo en cuenta las limitaciones de ambos procedimientos, ¿Cuál sería el mejor? 6) Formular la síntesis de ácido α-bromobutírico a partir de ácido butírico. Cómo reacciona dicho producto frente a: a) NaOH acuoso b) NH3 exc. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 63 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 64 Guía N° 10: Derivados de ácidos carboxílicos 1) Dar el nombre a los ácidos carboxílicos siguientes según el sistema de nomenclatura IUPAC: a) CH3CH2CH2COOH b) (CH3)2CH(CH2)5COOH c) CH3CH2CH=CHCOOH d) CH3COCH2CH2COOH e) NH2CH2COOH f) g) h) HOOCCH2CH2CH2CH2COOH 2) Dar el nombre a los compuestos siguientes según el sistema de nomenclatura IUPAC: a) CH3CH2CH2COCl b) CH3CH2COCH2COCl c) d) CH3CH2CH2CO-O-COCH2CH2CH3 e) CH3CH2CO-O-COCH2CH3 f) CH3CH2CH2CO-O-COCH2CH3 g) CH3CH2CH2CH2COOCH3 h) CH3CH2CH2COOCH2CH3 i) CH3CH2COOCH2CH2CH3 j) CH3COOCH2CH2CH2CH3 k) HCOOCH2CH2CH2CH2CH3 l) CH3CH2COOCH(CH3)2 ll) m) CH3CH2CH2CH2CONH2 n) CH3CH2CH2CONHCH3 ñ) CH3CH2CONHCH2CH3 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 65 o) CH3CH2CON(CH3)2 p) CH3CON(CH3)CH2CH3 3) Dibujar la fórmula estructural para los siguientes compuestos: a) ácido butanoico b) ácido p-aminobenzoico c) p-aminobenzoato de etilo d) butanoato de n-pentilo e) o-hidroxibenzamida f) N,N-dietil-m-metilbenzamida g) anhídrido butanoico hexanoico h) anhídrido butanoico i) cloruro de m-clorobenzoílo j) ácido propiónico k) ácido 2-bromo ciclohexanocarboxílico l) ácido m-metoxibenzoico ll) ácido salicílico m) ácido α-aminobutírico n) ácido cetopropanoico ñ) ácido 3-fenilpropenoico o) ácido α-fenil-β-metilbutírico p) cloruro de benzoílo q) butirato de metilo r) pentanonitrilo s) 2,4-dinitrobenzonitrilo t) N-butil acetamida u) Acetanilida v) N-metilbenzamida w) N-metilacetanilida 4) Escribir estructuras para un cloruro de ácido, un anhídrido de ácido, un éster y una amida. Mostrar los productos de la reacción de éstos compuestos con H2O/H+ y con H2O/OH-. Indicar tipo de reacción. 5) Escribir los productos de la reacción de cloruro de benzoílo con cada uno de los compuestos siguientes, indicando tipo de reacción en todos los casos: a) CH3CH2COO-Na+ b) H2O/H+ c) CH3OH/base d) NH3 e) CH3NH2 f) CH3NHCH2CH3 g)) NaOH/H2O h) IMgCH2CH3 luego H2O i) Tolueno/AlCl3 j) HLiAl(t-ButO)3 k) H4LiAl QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 66 6) Escribir los productos principales de reacción del anhídrido propanoico con los siguientes compuestos, indicando tipo de reacción en todos los casos: a) H2O/H+ b) CH3CHOHCH3 c) NH3 d) Anisol/AlCl3 e) Fenol/NaOH f) Anilina g) KOH/H2O h) H4LiAl i) IMgCH2CH3 luego H2O j) CH3NHCH2CH3 7) Escribir los productos principales de reacción del ácido benzoico con los siguientes compuestos. Indicar tipo de reacción. a) CH3CH2CH2OH/H+ b) SOCl2 8) Escribir los productos principales de reacción del propanoato de metilo con los siguientes compuestos, indicando tipo de reacción en todos los casos: a) KOH/H2O b) NH3 c) CH3NHCH2CH3 d) 1-propanol e) H2O/H+ f) IMgCH2CH2CH2CH3 luego H2O g) H4LiAl 9) Escribir las reacciones que muestren la reacción de las amidas siguientes con H2O/H+ y con H2O/OH-. a) benzamida b) N,N-dimetilpropanamida 10) Escribir ecuaciones que muestren cómo se pueden obtener las amidas del punto anterior a partir de los derivados de ácido siguientes: a) cloruro de ácido b) anhídrido de ácido c) éster. Indicar T.R. 11) Escribir ecuaciones que muestren cómo se pueden obtener el éster del punto 8) a partir de los derivados de ácido siguientes: a) cloruro de ácido b) anhídrido de ácido c) ácido carboxílico. Indicar T.R. 12) Para cada uno de los ésteres del problema 2) escribir la estructura del ácido y del alcohol a partir de los cuales se podrían obtener. Indicar T.R. 13) Escribir los mecanismos paso por paso para las reacciones de sustitución nucleofílica del acilo siguientes: QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 67 a) CH3COCl + CH3OH/pyr b) CH3CO-O-COCH3 + CH3NH2 c) CH3COOCH3 + NH3 d) + H2O/OHe) CH3CH2COOH + CH3CH2OH/H+ f) + H2O/OH- 14) Escribir los productos de la reacción de los compuestos que se muestran con H4LiAl. Indicar T.R. a) b) c) CH3(CH2)12COOCH3 d) CH3CH2CH2CH2CONH2 e) 15) Escribir los productos de la reacción entre cada uno de los derivados de ácido que se muestran y el reactivo de Grignard indicado, seguida de H2O/H+. Indicar T.R. a) CH3CH2CH2COCl + 2 CH3CH2MgBr b) +2 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 68 16) A partir de un compuesto orgánico halogenado y un éster, proponga una síntesis para cada uno de los compuestos siguientes: a) 1,1-difenil-1-butanol b) 3-butil-1-fenil-3-heptanol 17) Escribir los productos principales de reacción de propanamida con los siguientes compuestos, indicando tipo de reacción en todos los casos: a) H2O/H+ b) NaOH/H2O c) P2O5/calor d) IMgCH3 e) NH2Na f) H4LiAl g) Br2/OH18) Completar la siguiente reacción indicando detalladamente el mecanismo y tipo de reacción: Cloruro de benzoílo + CH3NH2 Pyr ¿Cuál es el objetivo del agregado de piridina (Pyr) a la reacción? 19) Formular la síntesis de benzonitrilo a partir de benzamida. ¿Cómo reacciona el benzonitrilo con los siguientes reactivos? Indicar tipo de reacción en cada caso. a) H2O/OHb) H2O/H+ 20) Ordenar de acuerdo a reactividad decreciente hacia una SN del acilo los siguientes derivados de ácidos. Justifique el orden propuesto. Propanamida-cloruro de butanoílo-propanoato de metilo-anhídrido etanoico 21) Realizar las siguientes transformaciones: HO CO2H CHO a) QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 69 H3C b) CO2H Br CO2H OCH3 OCH3 c) d) Cloroetano en ácido 2-bromopropanoico e) Butanonitrilo en cloruro de butanoílo f) Ácido benzoico en N,N-dimetilbenzamida. g) 2-metil-2-cloropropano en ácido dimetilpropanoico. h) 1-cloropropano en N-metilbutanamida. i) 1-propanol en cloruro de propanoilo. j) 1-propanol en N,N-dipropilpropanamida. k) Ácido propanoico en propanonitrilo. l) 1-propanol en propilamina. ll) Etanol en 3-metil-3-pentanol. m) Propanal en anhídrido propanoico. QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 70 QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 71