Lista de Exercicio

Instituto de Química Universidade Estadual de Campinas Lista de exercícios 01 de QO521 A Setembro de 2024 1 Complete a reação de DielsAlder mostrada a seguir colocando nas figuras abaixo a fase de cada orbital atômico compondo o respectivo orbital molecular os substituintes do dieno e do dienófilo que não sejam átomos de hidrogênio as interações orbitalares principais as que formam as ligações sigma do anel e as secundárias as que estabilizam o estado transição mostrado Preencha os substituintes que não sejam átomos de hidrogênio em cada caixa nas duas representações 2 Qual é a estereoquímica relativa do produto formado na reação de DielsAlder mostrada acima na primeira questão O estado de transição de menor energia é endo ou exo Qual seria a estereoquímica relativa do produto formado pelo outro estado de transição Indique quais dos orbitais atômicos que compõem os orbitais de fronteira o HOMO e o LUMO possuem os maiores e os menores coeficientes 3 Complete a reação de DielsAlder mostrada a seguir colocando nas figuras abaixo a fase de cada orbital atômico compondo o respectivo orbital molecular os substituintes do dieno e do dienófilo que não sejam átomos de hidrogênio as interações orbitalares principais as que formam as ligações sigma do anel e as secundárias as que estabilizam o estado transição mostrado Preencha os substituintes que não sejam átomos de hidrogênio em cada caixa nas duas representações 4 Qual é a estereoquímica relativa do produto formado na reação de DielsAlder mostrada acima na terceira questão O estado de transição de menor energia é endo ou exo Qual seria a estereoquímica relativa do produto formado pelo outro estado de transição Indique quais dos orbitais atômicos que compõem os orbitais de fronteira o HOMO e o LUMO possuem os maiores e os menores coeficientes 5 Qual dos heterociclos abaixo é mais básico Por quê N piridina pirrol N H 6 Classifique cada uma das substâncias abaixo em aromática ou não aromática justificando sua resposta a S f b g c h d i O e j 7 Correlacione os momentos de dipolo permanente e os pontos de fusão e ebulição com as estruturas dispostas abaixo justificando a sua escolha em Debye 0 e 08 Temperatura de ebulição em C 218 e 270 Temperatura de fusão em C 80 e 99 naftaleno azuleno 8 Uma solução hidroalcoólica de fenolftaleína 1 é incolor em pH85 e apresenta coloração vermelhopúrpura quando o pH está acima deste valor Apresente uma interpretação razoável para o fenômeno O O OH HO 1 9 Prediga os produtos majoritários em cada uma das condições descritas abaixo incluindo a descrição estereoquímica quando for necessário a Benzeno cloreto de propanoila cloreto de alumínio e aquecimento b O produto da reação a NH2OH em etanol c Bromobenzeno HNO3 d 2Metil13butadieno but3en2ona e aquecimento e 4Metoxitolueno anidrido succínico cloreto de alumínio f O produto da reação e N2H4 KOH H3O g O produto da reação f SOCl2 h O produto da reação g cloreto de alumínio e aquecimento 10 O pesticida DDT atualmente proibido em diversos países era produzido industrialmente através da reação do clorobenzeno com o cloral sob catálise ácida H2SO4 Proponha um mecanismo razoável para a reação em questão 11 Explique os seguintes dados experimentais 12 O alaranjado de metila é um indicador bastante comum em titulação ácidobase e pode ser produzido pela sequência de reações descritas abaixo Proponha um mecanismo razoável para cada uma das etapas descritas 13 O estireno sofre dimerização em ácido sulfúrico aquoso mediante a reação colocada a seguir Sugira um mecanismo razoável que justifique esta reação mostrando todos os intermediários reativos envolvidos 14 Ordene os compostos abaixo em ordem crescente de reatividade frente Br2FeBr3 15 O 2metilnaftaleno pode ser preparado a partir da sequência sintética mostrada abaixo Especifique a estrutura de cada um dos intermediários sintéticos do processo 16 Sugira as condições de síntese para as transformações mostradas a seguir Em algumas situações pode ser necessária mais do que uma etapa a b c d e 17 Usando estruturas de ressonância mostre por que a bifenila C6H5C6H5 fornece predominantemente produtos de substituição orto e para em reações de SEA 18 Prediga os produtos majoritários em cada uma das condições descritas abaixo incluindo a descrição estereoquímica quando for necessário a 1Cloro24dinitrobenzeno etóxido de sódio em etanol e aquecimento b Metoxibenzeno cloreto de propanoíla cloreto de alumínio e aquecimento c Anilina cloreto de propanoíla d 4Etoxianilina nitrito de sódio ácido clorídrico diluído a 5C e O produto da reação d fenol em meio alcalino f O produto da reação e bromoetano NaOH g 1Feniletan1ona H2O2 ácido acético anidrido acético h O produto da reação g CH3NO3 BF3 i O produto da reação h NaOH H2O CO2 HCl diluído j O produto da reação i metanol H2SO4 k O produto da reação j H2 PdC 19 Prediga os produtos majoritários em cada uma das condições descritas abaixo incluindo a descrição estereoquímica quando for necessário Dado algumas reações podem não ocorrer a Tolueno cloreto de pivaloila cloreto de alumínio b O produto da reação a NH2OH em etanol c Nitrobenzeno HNO3 H2SO4 d 4Metoxi2clorotolueno anidrido succínico cloreto de alumínio e O produto da reação d N2H4 KOH H3O f O produto da reação e PCl5 g O produto da reação f cloreto de alumínio h Fenol ICl em piridina 20 Proponha um mecanismo que justifique as transformações descritas abaixo a b 21 Proponha um mecanismo razoável que justifique o rearranjo de Fries observado na preparação da N4acetilfenilacetamida a partir da NacetilNfenilacetamida na presença de ácido sulfúrico 22 Proponha um mecanismo razoável que justifique tanto a formação do pcresol como a do mcresol a partir do 4clorotolueno em solução de NaOH sob pressão a 350C 23 Levando em consideração as informações descritas abaixo forneça as estruturas dos compostos A B C D E F G H e I 24 Proponha um mecanismo razoável que explique a formação dos produtos descritos abaixo nas condições reacionais empregadas 25 Proponha um mecanismo razoável para a reação de BischlerNapieralski comumente utilizada na síntese de alcaloides isoquinolínicos 26 Prediga os produtos majoritários em cada uma das condições descritas abaixo incluindo a descrição estereoquímica quando for necessário Dado algumas reações podem não ocorrer a Fenetidina anidrido acético em piridina b O produto da reação a ácido nítrico anidrido acético c O produto da reação b SnHCl NaOHdiluído d O produto da reação c nitrito de potássio HCldiluído 5C e O produto da reação d CuBr f 4Clorofenol NaOH CO2 HCldiluído g O produto da reação f anidrido acético h O produto da reação g NH2OH 27 Um ensaio colorimétrico para a caracterização de compostos aromáticos ricos em elétrons consta no tratamento da amostra com cloreto de alumínio anidro em clorofórmio ensaio de FriedelCrafts Este ensaio gera cores diferentes para diferentes padrões de substituição no anel Sugira um mecanismo compatível com as condições experimentais para os primeiros passos desta reação mostrados logo abaixo 28 O ensaio de Marquis é um ensaio analítico orgânico bastante comum na química forense na detecção de drogas de abuso e se presta para a determinação de caráter aromático eou presença do grupo funcional amina em substâncias orgânicas Sugira um mecanismo compatível com as condições experimentais para os primeiros passos desta reação mostrados logo abaixo 29 Distribua os compostos abaixo em ordem crescente de acidez e aponte o hidrogênio mais ácido em cada caso 30 Faça um esboço mecanístico justificando a formação dos produtos observados abaixo a b c 31 Explique os porquês dos seguintes fatos experimentais empregando o formalismo da representação de mecanismos em química orgânica a b c 32 Sugira uma síntese aplicável do princípio ativo analgésico e antiinflamatório não esteroidal NSAID Ibuprofen a partir do benzeno e utilizando quaisquer outros reagentes comerciais 33 Forneça a estrutura do composto 1 e faça um esboço mecanístico justificando a formação dos produtos observados abaixo 34 Proponha as estruturas para os compostos descritos abaixo e apresente um mecanismo compatível com a sua resposta 35 Proponha um mecanismo razoável que explique a formação do produto descrito abaixo nas condições reacionais empregadas 36 Justifique a formação do produto abaixo usando o formalismo da representação de mecanismos em química orgânica 37 Proponha um mecanismo razoável para o rearranjo de Smiles observado logo abaixo 38 Prediga os produtos majoritários em cada uma das condições descritas abaixo incluindo a descrição estereoquímica quando for necessário Dado algumas reações podem não ocorrer a NFenilacetamida I2 em piridina b NNDimetilanilina HNO3 AcOH Ac2O c O produto da reação b FeHCl d O produto da reação c nitrito de potássio HCldiluído05C e O produto da reação d CuBr f Fenol NaOH CHCl3 HCldiluído g 1Fenilbutan1ona ácido mcloroperbenzoico h O produto da reação g KOHH2O H2SO4diluído i Anisol HNO3 H2SO4 j O produto da reação i SnHCl k O produto da reação j nitrito de sódio HCldiluído05C l O produto da reação k CuCN m 4Metilfenol NaOH CO2 HCldiluído n Acetofenona H2O2 AcOH o O produto da reação n NaOHH2O HCldiluído 39 Proponha um mecanismo razoável para a reação de von Richter apresentada logo abaixo 40 Prediga os produtos majoritários em cada uma das condições descritas abaixo incluindo a descrição estereoquímica quando for necessário Dado algumas reações podem não ocorrer a NFenilacetamida I2 em piridina b NNDimetilanilina HNO3 AcOH Ac2O c O produto da reação b FeHCl d O produto da reação c nitrito de potássio HCldiluído05C e O produto da reação d CuBr f Fenol NaOH CHCl3 HCldiluído g 1Fenilbutan1ona ácido mcloroperbenzoico h O produto da reação g KOHH2O H2SO4diluído i Anisol HNO3 H2SO4 j O produto da reação i SnHCl k O produto da reação j nitrito de sódio HCldiluído05C l O produto da reação k CuCN m 4Metilfenol NaOH CO2 HCldiluído n Acetofenona H2O2 AcOH o O produto da reação n NaOHH2O HCldiluído 41 Explique os seguintes fatos experimentais 42 Proponha um mecanismo razoável para o rearranjo de Wallach colocado logo abaixo 43 Proponha um mecanismo razoável para o rearranjo de Hauser representado logo a seguir 44 Explique o seguinte fato experimental 45 Prediga os produtos majoritários em cada uma das condições descritas abaixo incluindo a descrição estereoquímica quando for necessário Dado algumas reações podem não ocorrer a E 13Pentadieno propenoato de metila SnCl4 b E 13Pentadieno E 2butenoato de metila SnCl4 c E 13Pentadieno Z 2butenoato de metila SnCl4 d 2Metoxi13butadieno E 2butenoato de metila e 2Metoxi13butadieno Z 2butenoato de metila f 2E8E10E Dodeca2810trienoato de metila tolueno g Ácido 2aminobenzoico nitrito de potássio HCldiluído 5C h O produto da reação g antraceno 46 Explique o porquê dos valores de pKa encontrados experimentalmente para os compostos mostrados abaixo Use a representação química formal para compor a sua resposta 47 Proponha um mecanismo razoável que justifique a formação do pnitrotolueno e do 24dibromotolueno durante a nitração do pbromotolueno na reação descrita abaixo