LISTA DE QUÍMICA ORGÂNICA – REAÇÕES IÔNICAS

1) Utilizando estruturas conformacionais de cadeia, mostre a reação de substituição nucleofílica que ocorre quando o trans-1-bromo-4-tert-butilicloxano reage com o íon iodeto. (Mostre a conformação mais estável do reagente e do produto.)

2) As reações S_N2 que envolvem quebra de uma ligação de um centro de quiralidade podem ser utilizadas para relacionar as configurações de moléculas porque a estereoquímica da reação é conhecida.

(a) Ilustre como isso é verdadeiro determinando as configurações para os enantiômeros do 2-clorobutano com base nos seguintes dados. [A configuração do (−)-2-butanol é (R)]

(+)-2-clorobutano OH− S_N2 → (−)-2-butanol
[α]_D = +36,00° enantiomericamente puro
[α]_D = −13,52° enantiomericamente puro

(b) Quando o (+)-2-clorobutano oticamente puro é deixado reagir com o iodeto de potássio em acetona em uma reação S_N2, o 2-iodobutano que é produzido tem uma rotação negativa. Qual é a configuração do (−)-2-iodobutano? E do (+)-2-iodobutano?

3) Mostre como você poderia utilizar uma reação de substituição nucleofílica do 1-bromopropano para sintetizar cada um dos seguintes compostos. Mostre o mecanismo. (Você pode utilizar qualquer outro composto que seja necessário.)

(a) (b) (c) (d)

4) Que reação S_N2 de cada par você espera que ocorra mais rapidamente em um solvente prótico?

(a) (1) CH3CH2CHCl + CH3CH2O− → CH3CH2CH2OCH3 + Cl−
(2) CH3CH2CHCl + CH3OH → CH3CH2CH2OCH3 + HCl

(b) (1) CH3CH2CHCl + CH3CH2O− → CH3CH2CH2OCH3 + Cl−
(2) CH3CH2CHCl + CH3CH2S− → CH3CH2CH2S + Cl−

5) Qual reação S_N1 de cada par para você espera que ocorra mais rapidamente? Justifique sua resposta.

(a) (1) (CH3)3CCl + H2O → (CH3)3COH + HCl
(2) (CH3)3Br + H2O → (CH3)3COH + HBr

Question

LISTA DE QUÍMICA ORGÂNICA – REAÇÕES IÔNICAS

1) Utilizando estruturas conformacionais de cadeia, mostre a reação de substituição nucleofílica que ocorre quando o trans-1-bromo-4-tert-butilicloxano reage com o íon iodeto. (Mostre a conformação mais estável do reagente e do produto.)

2) As reações S_N2 que envolvem quebra de uma ligação de um centro de quiralidade podem ser utilizadas para relacionar as configurações de moléculas porque a estereoquímica da reação é conhecida.

(a) Ilustre como isso é verdadeiro determinando as configurações para os enantiômeros do 2-clorobutano com base nos seguintes dados. [A configuração do (−)-2-butanol é (R)]

(+)-2-clorobutano OH− S_N2 → (−)-2-butanol
[α]_D = +36,00° enantiomericamente puro
[α]_D = −13,52° enantiomericamente puro

(b) Quando o (+)-2-clorobutano oticamente puro é deixado reagir com o iodeto de potássio em acetona em uma reação S_N2, o 2-iodobutano que é produzido tem uma rotação negativa. Qual é a configuração do (−)-2-iodobutano? E do (+)-2-iodobutano?

3) Mostre como você poderia utilizar uma reação de substituição nucleofílica do 1-bromopropano para sintetizar cada um dos seguintes compostos. Mostre o mecanismo. (Você pode utilizar qualquer outro composto que seja necessário.)

(a) (b) (c) (d)

4) Que reação S_N2 de cada par você espera que ocorra mais rapidamente em um solvente prótico?

(a) (1) CH3CH2CHCl + CH3CH2O− → CH3CH2CH2OCH3 + Cl−
(2) CH3CH2CHCl + CH3OH → CH3CH2CH2OCH3 + HCl

(b) (1) CH3CH2CHCl + CH3CH2O− → CH3CH2CH2OCH3 + Cl−
(2) CH3CH2CHCl + CH3CH2S− → CH3CH2CH2S + Cl−

5) Qual reação S_N1 de cada par para você espera que ocorra mais rapidamente? Justifique sua resposta.

(a) (1) (CH3)3CCl + H2O → (CH3)3COH + HCl
(2) (CH3)3Br + H2O → (CH3)3COH + HBr

Accepted Answer

Vamos resolver cada questão uma por uma:

1) **Reação de Substituição Nucleofílica:**

- O trans-1-bromo-4-terc-butilcicloexano reage com o íon iodeto via mecanismo $ S_N2 $.
   - A conformação mais estável do reagente é aquela em que o grupo bromo está na posição axial, permitindo a aproximação do nucleófilo iodeto.
   - Após a substituição, o iodeto ocupa a posição onde estava o bromo, e a conformação mais estável do produto também será aquela em que o iodeto está na posição axial.

2) **Configuração de Enantiômeros:**

(a) O (+)-2-clorobutano tem configuração $ R $. Após a reação $ S_N2 $ com OH⁻, ocorre inversão de configuração, produzindo o (-)-2-butanol com configuração $ S $.

(b) Quando o (+)-2-clorobutano reage com iodeto de potássio, a reação $ S_N2 $ também resulta em inversão de configuração. Assim, o 2-iodobutano produzido terá configuração $ S $, e se a rotação for negativa, o produto é o (-)-2-iodobutano. O (+)-2-iodobutano terá configuração $ R $.

3) **Síntese de Compostos:**

- (a) Usar $ S_N2 $ para substituir o bromo por OH⁻.
   - (b) Usar $ S_N2 $ para substituir o bromo por um éter.
   - (c) Usar $ S_N2 $ para substituir o bromo por uma amina terciária.
   - (d) Usar $ S_N2 $ para substituir o bromo por SH⁻.

4) **Reação $ S_N2 $ Mais Rápida:**

- (a) A reação (2) deve ocorrer mais rapidamente devido à melhor solvatação do HCl em solvente prótico.
   - (b) A reação (2) deve ocorrer mais rapidamente porque o enxofre é um nucleófilo mais forte que o oxigênio.

5) **Reação $ S_N1 $ Mais Rápida:**

- (a) A reação (2) deve ocorrer mais rapidamente porque o brometo é um melhor grupo de saída que o cloreto, facilitando a formação do carbocátion intermediário.

Se precisar de mais detalhes ou explicações sobre algum ponto específico, estou à disposição!

LISTA DE QUÍMICA ORGÂNICA – REAÇÕES IÔNICAS 1) Utilizando e...

Ask a question and receive an answer instantly