¡Descarga examens1 y más Exámenes en PDF de Química Orgánica solo en Docsity!
ÐÏ#ࡱ#á################>###þÿ #################6###########8#######þÿÿÿ####5###u###ý###ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿì¥Á##` ###ø#¿###############·U####bjbj¡#¡###################
##.X##Ã##Ã##-
%##############################ÿÿ##########ÿÿ##########ÿÿ##################¤#### ################################################################## ###,#######,#######,#######,#####r,##D########### F##4###Â,##Z####.#######.#######.#######.######÷.######÷.######÷.######E###### E######E######E######E######E######E##$###TG##h###¼I##¬###E##- ###########################÷.######################÷.######÷.######÷.######÷.### ###- E###############################.###############.##Û###ÚE######]9######]9######] 9######÷.##############.###############.######E##############]9############### #######################################÷.######E##############]9######]9##r###C C##T###########################################################################C D#######.######¶,##
###################E#X#A#M#E#N# #R#E#S#O#L#T# #D#E# #Q#U#Í#M#I#C#A#
#O#R#G#À#N#I#C#A# #I# #B#I#O#Q#U#Í#M#I#C#A# #-# #1#e#r# #P#A#R#C#I#A#L# # #1#4#-#4#-#2#0#0#7##M#O#D#E#L# #A# ###P#R#O#B#L#E#M#E#S###1#.# #L#e#s# #d#a#d#e#s# #s#e#g#ü#e#n#t#s# #s## o#b#t#i#n#g#u#e#r#e#n# #d#e# #l#a# #r#e#a#c#c#i#ó# # # #e#n#t#r#e# #e#l# #b#r#o#m#u#r# # #d#e# #t#-#b#u#t#i#l#,# #(#C#H#3#)#3#C#B#r#,# #i# #e#l# # #i#ó# #h#i#d#r#o#x#i#l#,# #a# #5#5# #(#C#:# #(#C#H#3#)#3#C#B#r# #+# #O#H#-# #(# # #(#C#H#3#)#3#C#O#H# #+# #B#r#-#-## ## %#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%# %#% ## #E#x#p#e#r#i#m#e#n#t# # # # # # #[#(#C#H#3#)#3#C#B#r#]#o# # # # # #
# # # # #[#O#H#-#]#o# # # # # # # # # #V#e#l#o#c#i#t#a#t# #(#V#0#:#
#m#o#l#/#l#·#s#.#)## ##%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%# %#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#% ## # # # #1# # # # # # # # # # # # # # #0#,#1#0# # # # #0#,#1#0# # # # # # # # # # # # # # # # # #0#,#0#0#1## # #
#2# # # #0#,#2#0# # # # # #0#,#1#0# # # # # # # # # # # #
#0#,#0#0#2# 3 0,10 0,20 0,
------------------a) Quina és la llei de velocitat i la constant de velocitat daquesta reacció?.b) Quin és lordre de la reacció?c) Quin és el temps de vida mitjana en les condicions de lexperiment 1? I en les condicions de lexperiment 2?d) Partint de les condicions de lexperiment 1, quant temps trigarà en reaccionar el 80 % del reactiu halogenat?SOLUCIÓ:a) la llei de velocitat per la reacció pot expressar-se: v = K [R-Br]m [OH-]n, essent K constant de la velocitat del procés, i m i n ordres de la reacció respecte a cada reactiu Si apliquem lequació per cada un dels experiments podrem plantejar un sistema de tres equacions amb tres incògnites. Així comparant experiments (1) i (2) entre si i (1) i (3) entre si podrem conèixer m i n i posteriorment substituint els valors en un dels experiments sabrem K. # EMBED Equation.3 ###
EMBED Equation.3 ### # EMBED Equation.3 ###Dacord amb això la llei de la
velocitat serà: v = 0,01 [R-Br]b) La reacció serà dordre 1 respecte del R-Br, dordre 0 respecte a OH-, i dordre global 1lequació que relaciona concentracions amb temps per un procés dordre 1 serà: ln [R-Br] = ln [R-Br]0 Ktc) Per un procés dordre 1 es pot demostrar que el temps de vida mitjana és independent de la concentració de reactiu. Per tant sigui quina sigui la concentració de partida el temps de semi-reacció serà el mateix:# EMBED Equation.3 ###d) En lexperiment 1 partim duna concentració de derivat halogenat de 0,1 M. Si al cap dun temps t ha reaccionat el 80 %, quedarà un 20 % sense reaccionar, es a dir:[R-Br]t = 0,1. 0,2 = 0,02 MSi apliquem lequació corresponent al procés dordre 1 per aquestes condicions tindrem:# EMBED Equation.3 ###2. La D-(+)-idosa és el sucre representat a continuació:# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###Quants estereoisòmers té la idosa?Dibuixeu la projecció de Fischer del seu enantiòmer. Quin comportament òptic tindrà aquest i a quina sèrie (D o L) haurà de pertànyer? Existeix algun estereoisòmer de la D-idosa que sigui forma meso? Si és el cas dibuixeu-lo en projecció de Fischer.Existeix algun diastereoisòmer de de la D-idosa? Si és el cas dibuixeu-ne un en Projecció de Fischer.Nomeneu la D-idosa dacord amb les normes IUPAC, indicant la configuració R o S de cada centre quiral.SOLUCIÓ:a) A la estructura del sucre expresada en forma de projecció de Fischer trobem 4 carbonis asimètrics ( centres quirals). Per tant el nombre màxim destereoisòmers possibles són: 24 = 16.b) El seu enantiòmer serà la seva imatge especular, el compost de projecció de Fischer simètrica que sindica. Aquest darrer compost serà levògir i, donant que té canviades les configuracions del tots els centres quirals respecte a la D-idosa, tindrà canviada la configuració del C5, es a dir serà un sucre de la sèrie L. # EMBED ACD.ChemSketch.20 ###c) La presència de formes meso està lligada a lexistència dun pla de simetria a la molècula. Donat que en el nostre cas no nhi ha cap, NO existeixen estereoisòmers que siguin formes MESO. Els 16 estereoisòmers seran 8 parelles denantiòmers.d) Un diastereoisòmer es qualsevol estereoisòmer que no sigui l enantiòmer. Per tant, donat el compost
D-idosa, per tenir un diastereoisòmer serà suficient canviar la configuració d almenys un dels centres quirals. Un possible diastereoisòmer seria:# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###e) Existeixen com ja sha dit 4 centres quirals, els carbonis 2, 3, 4 i 5. La configuració absoluta de cada un delles seria:# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###Dacord amb això podem nomenar el sucre segons les regles IUPAC:(S, R, S, R)-2,3,4,5,6-pentahidroxihexanal3. Un hidrocarbur insaturat A, amb fórmula molecular C7H14, en addicionar una molècula daigua dóna B que és un compost òpticament actiu. Per altra banda, quan el compost A es tracta amb ozó en presencia de Zn dóna dos compostos C i D, el primer dels quals és el propanal i el segon és una cetona. Finalment, per hidrogenació catalítica de A sobté E (C7H16).Indiqueu i anomeneu les estructures de A, B, C i DSOLUCIÓ:- A és un compost mono insaturat, de 7 carbonis. Per ozonolització reductiva dona dos fragments: propanal (compost C, de 3C) i una cetona (compost D, que ha de ser de 4 carbonis). Per tant C i D han de ser respectivament:C: CH3CH2CHO (propanal) i D: CH3COCH2CH3 (butanona).- Donat que lozonolisi implica addició dozó al doble enllaç i trencament de la molècula per la posició daquest, lestudi dels dos fragments anteriors ens permet deduir la posició de la insaturació a lestructura de A.# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###- La hidròlisi de A en medi àcid dóna un alcohol B, que és òpticament actiu. Cal recordar que laddició daigua al doble enllaç es produeix seguint la regla Markovnikov, es a dir el grup hidroxil entra en el C més substituït. Dacord amb això:# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###El compost B és òpticament actiu- Finalment per hidrogenació catalítica de A tenim lalcà E, # EMBED ACD.ChemSketch.20 ### QUESTIONS:1. Nomenclatura, segons normes IUPAC. a) Dibuixeu lestructura corresponent a (E)-7-bromo-8-hidroxi-7-metil-3-decen-5-onab) Anomeneu el següent compost:# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###SOLUCIÓ a) (E)-7-bromo-8-hidroxi- 7-metil-3-decen-5-ona# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###b) 6-amino-6,7-dimetil-5- (1,2-dimetilpropil)-2-metoxioctanal # EMBED ACD.ChemSketch.20 ###2. Indiqueu les estructures de Lewis dels compostos següents i calculeu la càrrega formal dels àtoms diferents de lhidrogen.a) [CH3NH3]+ b) [CH3COCHCHCH2CO2]- SOLUCIÓ:# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###3. Poseu la estructura desenvolupada, el nom del compost i indiqueu la geometria de la molècula al entorn dels àtoms marcats, segons la teoria RPECV.HCCCH(OH)CONHCH2CH3SOLUCIÓ:Segons aquesta teoria en la geometria dels àtoms moleculars intervenen els parells delectrons (els que formen enllaços i els no enllaçants) del darrer nivell (nivell de valència). Tots plegats es situen de forma que el conjunt representi un mínim energètic:# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###4. Dibuixeu en forma tridimensional les estructures dels compostos següents:a) Àcid (S)- 2-bromobutanoicb) (R)-1,2-propanodiol SOLUCIÓ:# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###5. Indiqueu el producte que es forma per hidratació en medi àcid dels alquens següents, justificant breument la resposta: a) 2-etil-1-pentèb) 1-metilciclopropèSOLUCIÓLa hidratació és un procés daddició daigua al doble enllaç es realitza en medi àcid i seguint la regla Markownikov. El mecanisme de la reacció implica laddició dun protó al doble enllaç, formant un carbocatió. Aquest es produeix sobre el carboni més substituit, donat que és el més estable. Llavors el grup OH entrarà sobre aquest carboni. Per tant en el nostre cas tindrem:# EMBED ACD.ChemSketch.20 ###6. Ordeneu els compostos següents: A: ClCH2COOH B: CH3CH2CH2NH2; C: CH3COOH; D: CH3CH2CH2OH E: CH3CH2OCH Per ordre creixent dacidesaPer ordre creixent de punt debullició (volatilitat) Justifiqueu breument les respostes.SOLUCIÓ:a) Ordre dacidesa: E < B < D < C < AEls compostos més àcids són els àcids carboxílics A i C. Dentre ells A és més àcid que C per la presència dun halogen en posició alfa al grup carboxílic. El Cl estabilitza (per efecte inductiu) lanió carboxilat (la base conjugada de làcid), per tant incrementa la força àcida de lestructura.Els alcohols (D) i les amines (primàries i secundàries) (B) són anfòters. En determinades condicions (en presència de bases suficientment fortes) poden donar protons i actuar com a àcids. Entre ells els alcohols són més àcids que les amines. Aquesta relació és la inversa de les seves bases conjugades respectives, els amidurs són més bàsics que els alcoholats.En darrer lloc situarem lèter (E) que no té caràcter àcidb) Ordre de volatilitat: A < C < D < B < EA lhora de justificar la volatilitat considerarem el pes molecular i les interaccions intermoleculars presents (interaccions dipolo-dipolo, pont dhidrogen, de London,...)Els àcids són els compostos menys volàtils. El grup àcid carboxílic és molt poloar i, a més té una gran tendència a formar
sH
##h,-e##h,-e#5#mH
##hJ?##CJ##aJ##mH
sH
sH
###h¥%o#CJ##aJ##mH
###h##y#CJ##aJ##mH
sH
