Exercícios Resolvidos: Ácido-Base, Transferência de Prótons e Estruturas de Ressonância em Química Orgânica

AB1 Química orgânica 2 Escreva uma equação para a transferência de próton do cloreto de hidrogênio HCl para a Amônia NH3 b Trimetilamina CH33N Identifique o ácido a base o ácido conjugado e a base conjugada usando setas curvas para mostrar a movimentação de elétrons Escreva uma equação que mostre o ácido de Lewis e a base de Lewis na reação do bromo Br2 com o brometo férrico FeBr3 Qual é a base mais forte em cada um dos pares abaixo a Etóxido de sódio NaOCH2CH3 ou amideto de sódio NaNH2 b Acetileto de sódio NaCCH ou amideto de sódio NaNH2 c Acetileto de sódio NaCCH ou etóxido de sódio NaOCH2CH3 Qual é o ácido mais forte H2O ou H2S Qual é a base mais forte HO ou HS Qual é o ácido mais forte CH33NH ou CH32OH Escreva as estruturas de ressonância adequadas para demonstrar que os dois compostos a seguir formam a mesma base conjugada na ionização Qual dos átomos O ou S tem a maior parte da carga negativa CH3CÖ SH e CH3C S ÖH Escreva uma equação para a reação ácido de Lewisbase de Lewis entre trifluoreto de boro e sulfeto dimetílico CH32S Classifique as espécies abaixo em ordem decrescente de acidez você pode usar estruturas análogas da tabela para orientar seu raciocínio Qual é a base conjugada de cada um dos seguintes ácidos a NH3 b H2O c H2 d HCCH e CH3OH f H3O O pKₐ do íon anilínio C₆H₅NH₃ é igual a 463 Com base nesse fato determine se a anilina C₆H₅NH₂ é uma base mais forte ou mais fraca do que a metilamina Que composto em cada par você espera que seja o ácido mais forte Complete cada equação e expanda as fórmulas estruturais para mostrar todos os pares de elétrons não compartilhados Identifique o ácido a base o ácido conjugado e a base conjugada Mostre o fluxo de elétrons com setas curvas a CH₃₃CO CH₃SH b CH₃COOH CO₃² c CH₃₂CH₂N CH₃₂CHOH a HCCH NH₂ b HCCH OCH₃ c CH₃CCH₂CCH₃ OCH₃ d CH₃CH₂CH₂COCH₃ OCH₃ e CH₃CH₂CH₂COCH₃ NCHCH₃₂₂ Escreva uma equação para a reação ácidobase de Brønsted que ocorre quando cada um dos seguintes ácidos reage com água Mostre todos os pares de elétrons não compartilhados e as cargas formais e use setas curvas para controlar o movimento de elétrons a HCN b structure of a molecule with nitrogen and hydrogens c structure of H₃CC with lone pairs on oxygen and a hydroxyl group a H₃CCC b structure showing lone pairs on nitrogen c structure of H₃CC with lone pairs on nitrogen and a hydrogen Escreva uma fórmula estrutural para o produto orgânico principal formado na reação do brometo de metila com cada um dos seguintes compostos a NaOH hidróxido de sódio d LiN3 azoteto de lítio b KOCH2CH3 etóxido de potássio e KCN cianeto de potássio f NaSH hidrogenossulfeto de sódio c NaOC benzoato de sódio g NaI iodeto de sódio Um único produto orgânico foi obtido quando o 1bromo3cloropropano reagiu com um equivalente molar de cianeto de sódio em etanol aquoso Qual é esse produto Qual composto sofre substituição pelo mecanismo SN1 à velocidade mais rápida Qual composto sofre substituição pelo mecanismo SN2 à velocidade mais rápida Qual é o principal produto da reação mostrada A sequência de duas etapas descrita nas equações abaixo é consistente com o comportamento cinético de segunda ordem observado na hidrólise do brometo de metila A projeção de Fischer para o 2bromooctano é mostrada Escreva a projeção de Fischer do 2octanol formado dele pela substituição nucleofílica com inversão da configuração Qual é o substrato X e o produto Y na sequência reacional abaixo Reagente X piridina NaN3 Etanolágua Produto Y Substrato X Produto Y A B C D Quais são os dois produtos de substituição estereoisoméricos que você espera isolar da hidrólise do brometo de cis14dimetilciclohexila E da hidrólise do brometo de trans14dimetilciclohexila Preveja o produto orgânico principal de cada uma das seguintes reações a Brometo de ciclohexila e etóxido de potássio b Brometo de etila e ciclohexanolato de potássio c Solvolíse do brometo de secbutila em metanol d Solvolíse do brometo de secbutila em metanol contendo metóxido de sódio Escreva equações que mostrem a reação do ptoluenossulfonato de octadecila com cada um dos seguintes reagentes a Acetato de potássio KO CCH3 b Iodeto de potássio KI c Cianeto de potássio KCN d Hidrogenossulfeto de potássio KSH e Butanotiolato de sódio NaSCH2CH2CH2CH3 A hidrólise dos sulfonatos do 2octanol é estereoespecífica e ocorre com a total inversão de configuração Escreva uma fórmula estrutural que mostre a estereoquímica do 2octanol formado pela hidrólise de uma amostra opticamente pura do ptoluenossulfonato de S1metilheptila identifique o produto como R ou S você deve poder prever o produto a BrCH2COCH2CH3 NaI acetona b O2N CH2Cl O CH3CONa ácido acético c CH3CH2OCH2CH2Br NaCN etanolágua d NC CH2Cl H2O HO e ClCH2COCCH33 NaN3 acetonaágua f TsOCH2 O CH3 CH3 NaI acetona g CH2SNa CH3CH2Br h OCH3 CH3O CH3O CH2CH2CH2CH2OH 1 TsCl piridina 2 LiI acetona De os símbolos dos mecanismos SN1 SN2 E1 E2 que são mais consistentes com cada uma das seguintes afirmações a Os haletos de metila reagem com o etóxido de sódio em etanol apenas por esse mecanismo b Os haletos primários sem impedimento estérico reagem com o etóxido de sódio em etanol principalmente por esse mecanismo c Quando o brometo de ciclohexila é tratado com etóxido de sódio em etanol o produto principal é formado por esse mecanismo d O produto de substituição obtido pela solvolíse do brometo de tercbutila em etanol surge desse mecanismo e Em etanol contendo etóxido de sódio o brometo de tercbutila reage principalmente por esse mecanismo f Esses mecanismos de reação representam processos concertados g As reações que acontecem por esses mecanismos são estereoespecíficas h Esses mecanismos de reação envolvem intermediários carbocatiónicos i Esses mecanismos de reação são aqueles com maior chance de estarem envolvidos quando os produtos têm um esqueleto carbônico diferente do substrato j Os iodetos de alquila reagem mais rapidamente que os brometos de alquila em reações que acontecem por esses mecanismos Em uma tentativa de preparar o propilbenzeno um químico alquilou o benzeno com 1cloropropano e cloreto de alumínio Entretanto dois hidrocarbonetos isoméricos foram obtidos em uma proporção de 21 e o propilbenzeno desejado é o menor componente Na sua opinião qual foi o principal produto Como ele surgiu O anidrido succínico cuja estrutura é mostrada é um anidrido cíclico muito utilizado nas acilações de FriedelCrafts Dê a estrutura do produto obtido quando o benzeno é acilado com o anidrido succínico na presença do cloreto de alumínio Dê os reagentes adequados para realizar cada uma das seguintes reações e escreva os principais produtos orgânicos Se uma mistura de orto para é esperada mostre ambos Se o isômero meta é o principal produto esperado escreva apenas aquele isômero a Nitração do benzeno b Nitração do produto da parte a c Bromação do tolueno d Bromação do trifluorometilbenzeno e Sulfonação do anisol f Sulfonação da acetanilida C6H5NHCCCH3 g Cloração do bromobenzeno h Alquilação de FriedelCrafts do anisol com o cloreto de benzila i Acilação de FriedelCrafts do benzeno com cloreto de benzóila C6H5CCl j Nitração do produto da parte i Escreva uma fórmula estrutural para o intermediário cátion ciclohexadienila mais estável formado em cada uma das seguintes reações Esse intermediário é mais ou menos estável que aquele formado do benzeno a Bromação do pxileno b Cloração do mxileno c Nitração da acetofenona d Acilação de FriedelCrafts do anisol com cloreto acetila CH3CCl e Nitração do isopropilbenzeno f Bromação do nitrobenzeno g Sulfonação do furano h Bromação da piridina a Forneça os possíveis produtos das reações de bromação e nitração do anel dos compostos I e II b Em cada caso indique a estrutura do produto ou produtos principal c Indique também se a reação seria mais rápida ou mais lenta do que a reação correspondente ao benzeno I Anisol C6H5OCH3 II Nitrobenzeno Iniciando com benzeno tolueno ou anilina mostre como se pode sintetizar cada um dos seguintes compostos a pbromoanilina b Ácido piodobenzóico a Qual anel da benzanilida se espera que sofra substituição eletrofílica mais facilmente Justifique b Escreva estruturas de ressonância que expliquem sua escolha Escreva a estrutura do produto orgânico principal obtido pela nitração de cada um dos seguintes compostos a Ácido pmetilbenzoico b mDiclorobenzeno c mDinitrobenzeno d pMetoxiacetofenona e pMetilanisol f 26Dibromoanisol Cada uma das seguintes reações foi realizada sob condições que permitiram a ocorrência da dissusbstituição e da trissubstituição Identifique o produto orgânico principal em cada caso a Nitração do ácido pclorobenzoico dinitração b Bromação da anilina tribromação c Bromação da oaminoacetofenona dibromação d Nitração do ácido benzoico dinitração e Bromação do pnitrofenol dibromação f Reação de bifenila com cloreto de tercbutila e cloreto de ferroIII dialquilação g Sulfonação do fenol dissulfonação