Trabalho de Orgânica 3

Questão 01 20 Obrigatória Baseado nas informações e analisando os espectros abaixo proponha a estrutura para o composto com fórmula molecular C5H10O Carbono δ Dept 135º 136 Positivo 166 Negativo 470 Negativo 309 Positivo 2077 Nenhum pico Questão 02 40 A 30 Os espectros de três ésteres isoméricos com fórmula C7H14O2 são apresentados abaixo Todos derivados do ácido propanoico Proponha a estrutura para cada um a Valores de carbono e DEPT135 Carbono DEPT135 94 Positivo sinal para cima 194 Positivo sinal para cima 276 Positivo sinal para cima 276 Negativo sinal para baixo 707 Negativo sinal para baixo 1742 Sem sinal b Valores de carbono e DEPT135 Carbono DEPT135 94 Positivo sinal para cima 138 Positivo sinal para cima 189 Negativo sinal para baixo 276 Negativo sinal para baixo 311 Negativo sinal para baixo 649 Negativo sinal para baixo 1742 Sem sinal c Valores de carbono e DEPT135 Carbono DEPT135 94 Positivo sinal para cima 282 Negativo sinal para baixo 287 Positivo sinal para cima 821 Sem sinal 1731 Sem sinal B10 Que características estruturais das moléculas determinam a intensidade das absorções observadas no espectro de IV E as frequências das absorções estão associadas a quais fatores Questão 03 40 A20 O seguinte éster tem fórmula molecular C5H6O2 mostrou uma banda de infravermelho em 3270 e 2118 cm1 Desenhe a estrutura do composto B20 Determine a estrutura de cada composto baseado em sua fórmula molecular e nos espectros apresentados C4H7ClO2 Questão 04 30 A reação de nitração do fenol leva a formação de dois isômeros A 10 Escreva a reação de formação dos produtos B 20 Indique o espectro que representa cada um dos produtos formados Justifique sua resposta através das multiplicidades dos sinais Espectro A Espectro A Ampliação Espectro B Ampliação espectro B Questão 05 50 A20 Considere a seguinte sequência de reações a Explique como você pode usar a espectroscopia de IV para diferenciar entre os compostos F e G b Explique como você poderia usar a espectroscopia de IV para diferenciar entre os compostos D e E c Se você quisesse distinguir entre os compostos B e F seria mais adequado usar espectroscopia IR ou espectrometria de massa Justifique a sua resposta d A espectrometria de massa seria útil para distinguir entre os compostos A e D Explique B20 Um sólido desconhecido extraído da casca da árvore do pinheiro foi analisado para determinar a sua composição em porcentagem O material inicial 1132 mg foi queimado até a combustão O laudo obtido indicava 2487 mg de dióxido de carbono e 532 mg de água a pelo resultado da análise calcule a composição em percentagem do sólido desconhecido b Determine a fórmula empírica do sólido desconhecido c Quantos anéis aromáticos poderiam conter C10 O estrigol é um importante hormônio vegetal liberado por culturas como arroz e canadeaçúcar Infelizmente para estas plantas o strigol também activa a germinação de quaisquer sementes de ervadebruxa próximas resultando na destruição das culturas pela erva daninha parasita O estrigol tem dezenove átomos de carbono Sem contar os átomos de hidrogênio determine o IDH do estrigol bem como sua fórmula molecular Questão 06 40 A 10 Identifique que amostra gerou o espectro abaixo Justifique as bandas que o levaram à sua resposta B 10 No espectro de RMN de H1 atribua os hidrogênios das moléculas abaixo indicando suas multiplicidades C20 Por meio da aplicação da regra de WoodwardFiese para dienos enonas e as regras empíricas para cálculo do máx em derivados benzoílas substituído calcule o máx para os compostos abaixo Questão 07 40 A20 O extrato de baunilha é feito depois do processo de cura em que se cortam as vagens em pequenos pedaços e as embebem em quantidades sucessivas de álcool 6560 quente O componente cristalino vanilina foi isolado das vagens da baunilha pela primeira vez em 1858 por Gobley É muitas vezes obtido como produto secundário da indústria do papel A partir dos dados abaixo proponha a estrutura da vanilina Propriedades físicas Estado físico Pó cristalino Cor Branco a amarelo claro Peso molecular 14214 Ponto de fusão 8184 oC Ponto de ebulição 170 oC Fórmula molecular C8H8O3 Comprimento de onda 3500 cm1 28002700 cm1 1700 cm1 16001500 cm1 1450 cm1 1400 cm1 1290 1300 cm1 1300600 cm1 800700 cm1 Deslocamento químico ppm 39 ppm 65 ppm 70 ppm 74 ppm 98 ppm B10 Identifique dentre as substâncias a seguir quais as duas que têm o mesmo grau de insaturação Justifique C3H8O C3H5ClO2 C3H5NO2 C3H6 C10 No espectro abaixo demonstre como os principais fragmentos são formados Questão 08 40 A 10 Considere os dois grupos metila mostrados na substância vista a seguir Explique por que o grupo metila no lado direito aparece em deslocamento químico menor B10 Para cada um dos espectros de IV a seguir identifique se ele é compatível com a estrutura de um álcool de um ácido carboxílico uma amida um aldeído ou nenhum deles Justifique sua resposta C10 A formação de um éter enólico do substrato mostrado a seguir poderia em princípio dar origem aos isômeros A ou B Mostre como verificar qual desses isômeros se formou por espectroscopia no UVvisível O H3CO H3CO acetona H D10 Ao analisar um líquido observamos que seu ponto de ebulição era de 40oC e que sua fórmula seria C4H10O Entre as possibilidades abaixo discutam e indiquem qual seria esse líquido a um fenol b um ácido carboxílico c um éster d um éter e um álcool f um hidrocarboneto aromático g um peróxido de orgânico h um ozonídeo i um aldeído j uma cetona Questão 09 40 A 20 Quando o 1metilciclohexeno é tratado com HCl observase uma adição de Markovnikov Como você usaria a espectroscopia de RMN de 1H para determinar se o produto principal é de fato o produto de Markovnikov B20 O composto que gerou o espectro abaixo é um hidrocarboneto aromático com fórmula molecular C9H12 Proponha a estrutura e atribua os sinais aos respectivos deslocamentos químicos Questão 10 40 A20 Este composto tem fórmula C9H10O2 Utilizando os espectros dados abaixo proponha sua estrutura Questão 11 60 A 20 Um composto desconhecido tem o espectro de massa mostrado O espectro infravermelho do desconhecido mostra picos significativos em 3102 cm1 3087 3062 3030 1688 1598 1583 1460 1449 1353 1221 952 746 691 Há também uma banda de CH alifático que se estende de 2879 a 2979 cm1 Proponha a estrutura para essa substância B10 Identifique os principais fragmentos observados no EM abaixo para a molécula proposta C 10 Você isolou os seguintes compostos 1 e 2 Ao armazenálos você perdeu a identificação no frasco e não sabe em qual frasco cada composto está Não tem acesso às regras estabelecidas para determinação do comprimento de onda de determinados compostos e necessita realizar experimento de espectroscopia na região do UV Como você utilizaria a espectroscopia na região de ultravioleta para diferenciar os dois compostos D20 O espectro de massas do composto desconhecido apresenta íon molecular em mz 172 e o pico M2 de aproximadamente o mesmo tamanho No espectro de IV este sólido foi feito em Nujol A banda de estiramento CH proeminente em 2900 cm1 é referente ao Nujol e não pertence ao composto desconhecido o pico em aproximadamente 53 ppm no espectro de RMN é do solvente O deslocamento muda dependendo da concentração Proponha a estrutura para esse composto Boa Prova Q7 A VANILINA C8H8O3 PO CRISTALINO ESTRUTURA PROPOSTA OH PODE NÃO APARECER DEVIDA À TROCA DE H BANDAS IV 3500cm OH FENOL NÃO OCORRE A BANDA LARGA POIS ESTA SOLIDO 2800 E 2700 ALDEIDA FERMI 1700 CARBONILA 16003500 CC AROMATICO 12901300 CO ÉTER B CÁLCULO DO IDH IDH C H2 X2 N2 1 C3H8O 38210 C3H5ClO2 3521211 C3H5N02 3521212 C3H6 36211 C3H5ClO2 E C3H6 TEM O MESMO GRAU DE INSATURAÇÃO C REGRAS WADWARD FIESE ENONA BASE 6 MEMBROS 215 nm RESIDUO ANEL β 12 GRUPO ALQUIL β 12 239 nm ENONA BASE 6 MEMBROS 215 nm GRUPO OH EM β 30 245 nm ENONA BASE 6 MEMBROS 215nm DUPLA EXTENSORA 30 RESIDUO ANEL β x2 24 RESIDUO ANEL γ x2 36 DUPLA EXO A αβ 5 350 nm BASE BENZOATO 230 nm NO2 META 5 235 nm BASE DIENO ACILICO 217 nm DUPLA EXTENSORA 30 RESIDUO ANEL x4 20 DUPLA EXO x3 15 282 nm a b c d CUSTAM NO DOC B m 1132 mg m CO2 2487 mg m H2O 532 mg a COMPOSIÇÃO PERCENTUAL m C m CO2 12u 44u 2487 mg 678 mg C C 678 mg 100 5991 C 1132 mg mH mH2O 2u 18u 532 mg 059 mg H H 059 mg 100 522 H 1132 mg SUMANDO C x H y O z 100 5991 522 3487 O COMPOSIÇÃO C 5991 H 522 O 3487 26 A NÃO HÁ BANDA LARGA ACIMA DE 3000cm NÃO DEVER SER B BANDA 1686 cm SUGERE CARBONILA BAIXA NÃO HÁ BANDA DUPLA 28502720 FERMI NÃO É ALDEIDA NÃO PODE SER C DAS DUAS CETONAS TERMS Ph A OU PH D ESTENDE A CONJUGAÇÃO CONJUGAÇÃO ISOLADA ENTRE PH E CO NO BENZENA A CONJUGAÇÃO DIMINUI O VALOR CM1 DA BANDA DA CARBONILA SENDO O COMPOSTO É A B CH3 CH2 C C H H H e a e c d b 1 1 1 2 3 94 68 59 23 99 DUPLETO QUARTETO TRIPLET0 MULTI TRIPLET0 ddt ddd qd b FÓRMULA EMPÍRICA C 678 mg 1 mL12 g 0565 mmol H 059 mg 1 mL1 g 059 mmol 025 24 x 10 O 395 mg 1 mL16 g 025 mmol 1 C23 H24 O10 c CÁLCULO DA IDH IDH C H2 1 12 CADA ANEL CONTRIBUI COM 4 3 DUPLAS 1 CICLO ENTAO PODE HAVER NO MAXIMO 3 ANÉIS c STIRIGL C19 H22 O6 SOMENTE C H E O DUPLAS 5 IDH 9 ANÉIS 4 HRMN DEPT 94 CH3CH a 138 CH3CH g 189 CH2 f 276 CH2 b 311 CH12 e 649 CH12 d 3742 1 CO c d b f g a a trip qua e 154 321 09 trip trip 34 multi quint c ESTRUTURA PROPOSTA PROPANATO DE TBUTILA 1H3C CH2 CO CH3 O C CH3 d CH3 HRMN DEPT 94 CH3 CH1 a 282 CH2 b 287 CH3CH e 821 o sl 1 d 1731 o CO c b e a 241 qua 392 sing 321 trip 2 9 3 3 CONSTA NO DOC B ESPECTRO A ESPECTRO B 82 73 59 38 82 76 73 72 7 2 1 1 1 1 69 2 NO2 O H H H H OH H H 0 SWAIS NUBLEtOS 1 vizinho SEM INTERACAO ENTRE OH E N02 O H H N02 OH N02 0 SWAIS TRIPLET 2 vizinhos OH E NO2 INTERAGEM DESLOCANDO O PICO DO OH A PRINCIPAL DIFERENÇA É O PICO DO H OH ESSE SWAL É DIFÍCIL DE MEDIR E PODE VARIAR 25 a COMPLETANDO O ESQUEMA HIDRÓBORAÇÃO NaOEt BH3 THF H2O2NaOH B A 75Cl PYI SUBST RCO3H EPOXI tBUOK ELW INDEMANI E ABRE ANEL MEMBRO H20 D NCH MEI ÉTER F G TS C B Formula C4H7ClO2 IV pico proximo de 1780cm sugere carbonila não tem banda larga de OH HRMN mostra 3 ambientes estrutura proposta cloropropanata de metila H3C CH CO a Cl b C c CH3 d HRMNi d a b 44 39 28 qua sing dub bandas IV CO 17301750 CO 12001100 CH 2950 CCl 700 Q4 A Reação de nitracão do fenol c 2 produtos OH HNO3 H2SO4 OH NO2 OH NO2 H2O OH é metapara direcionante onitro fenol pnitro fenol Q2 A Esteres isomeros de formula C7H14O2 derivados do acido propanoico a Estrutura proposta propanata de isobutila H3C CH2 CO OCH2 CH CH3 a b c d e f HRMN DEPT 386 241 197 121 096 dds quc multi trip dob 94 CH3 ou CH a 194 CH3 ou CH f 276 CH3 ou CH e 276 CH2 b 797 CH7 cl 1742 0 CO c b Estrutura proposta propanato de nbutila CH3 CH2 CO O CH2 CH2 CH2 CH3 a b c d e f g Q3 A Ester de formula C5H6O2 2 ambientes H sem deslocamento 68 não há benzna IV 3270 e 2118cm sugere a presença de alcino terminal 2118cm RC CH 3270cm Estrutura proposta etinil propionato CH3 CH2 CO O C CH a b c d e HRMN CRMN be a 12 a 14 b 78 e 98 d 175 c 223 314 multi trip L swais sobrepostos geraram o multipleta Q1 FORMULA C5H10O MASSA 43 mz IV PICO 1717cm ACUSA PRESENÇA DE CARBONILA HRMN 4 AMBIENTES SEM DESLOCAMENTO CARACTERÍSTICO DE ALDEÍDA PODE SER CETONA DEPT δ SWAL 136 CH3 OU CH1 166 CH2 470 CH2 309 CH3 OU CH1 2077 0 C O ESTRUTURA PROPOSTA PENTAN2ONA CH3 CH2 CH2 a b c α CH3 e HRMN CRMN e a 136 a c b 166 b 470 c 309 e 2077 a 25 22 15 09 trip sing sex trip mz 43 CORRESPONDE AO ÍON AILIO O O mz 43 C TODAS AS DUPLAS ESTÃO CONJUGADAS MAIOR VALOR DE λmax DUPLA ISOLADA NÃO ESTende a conjugação MENOR VALOR DE λmax D HRM TEM APENAS 2 AMBIENTES EM REGRA SIMÉTRICA SUGERINDO ALTA SIMETRIA IV NÃO TEM BANDA DE CH ALIFÁTICO NEM C O 3300cm RELATIVAMENTE LARGA PODE TER OH OU NH QUE NÃO APARECEM NO HRM MASSA 172u ESTRUTURA PROPOSTA SULFANIL AMIDA HRMN fb ce 72 68 CRMN fb ec 152 130 119 112 a a a IVi BANDA LARGA EM 3300 NH 3100 3000cm CH AROMÁTICO 1600 1500 CC AROMÁTICO 1320 E 1150 SO DUAS ESTRUTURA PROPOSTA FENILPROPIONA M 134 u MASSA mz 105 mz 77 ACILIO B PICOS DE INTERESSE 101 87 E 43 C QUATERNARIO FORMA C TERCÁRIO MUITO ESTÁVEL CH3 SAÍDA DE CH3 mz 101 CH2 CH3 SAÍDA DE ETIL mz 87 EM MOLÉCULAS COM HETERATOM A CLIVAGEM É E mz 44 O PICO 43 PODE SER REFERENTE À TRANSFERENCIA DE PROTON Q10 A Formula C9H1202 IV mostra banda muito larga cm 3000cm e pico de carbonila em 1708 deve ser acida carboxilico HRMN tem Shts em região aromática anel com um substituinte Estrutura proposta Acido 3 fenil propanico Massas mostra o pico mlz 77 saida de benceno mlz 105 é referente a perda de CO2 H 211 A Analise das bandas IV 31023087 e 30623030 CH aromaticos 2879 2979 CH alifaticos 1688 CO 1598 1583 CC aromaticos É aromatica cm carbonila não tem picos de fermi deve ser cetona Sabese álcool é éter isômeros funcionais Como o ponto de ebulição é relativamente baixo a substância deve ser um éter pois o mesmo não realiza ligações de H como o álcool que elevam a temperatura de ebulição 29 A HCI Simetrico dará ondas sobrepostas no HRMN Assimétrica o espectro de HRMN mostrará mais picos que o isomero B HC aromático de fórmula C9H12 4 ambiguidades de H sendo 5 H entre 7 e 75 região do anel aromatico um substituinte 7HS fora do anel sendo 6 equivalentes Estrutura proposta Isopropil benceno HRMN B a corresponde a um álcool c corresponde a ácido carboxilico Sem pico de carbonila Banda larga 116914 Banda larga carbonila Pico carbonila Os outros espectros não correspondem nem a aldeido nem a amida pois não tem o pico da carbonila C Ambos tem todas as duplas conjugadas A conjugação é estendida pelos dois ciclos maior λmax A conjugação é restrita a apenas um dos ciclos menor λmax D Liquida de fórmula C4H80 Com base na fórmula não pode ser ácido éster peroxido ou ozonídeo pois tem somente um O Não pode ser fenol no HC aromatico pois não tem nem 6 carbonos Calculando o IDH IDH 4 102 1 0 Não tem insaturação não pode ser aldeido ou cetona c BUTIROFENONA M 148 105 mz 77 mz 51 mz RADICAL PROPIL ACILIO mz 105 mz 77 HCCH C4H3 mz 51 Q8 A NOTASE QUE UM DOS GRUPOS CH3 ESTÁ PRÓXIMO DA DUPLA E O OUTRO NÃO A DUPLA LIGAÇÃO CAUSA EFEITO DE BLINDAGEM EM HS PRÓXIMOS O QUE CULMINA EM UM DESLOCAMENTO DE VALOR MENOR