Exercícios Substituição Nucleofílica - 2023-2

Universidade Federal do Paraná Setor de Ciências Exatas Departamento de Química Disciplina CQ312 – Química Orgânica II Exercícios – Substituição Nucleofílica 1. Para cada uma das seguintes reações, dê os produtos de substituição; se os produtos podem existir como estereoisômeros, mostre quais os estereoisômeros obtidos: 2. A reação entre o dibrometo de alquila apresentado abaixo com metanol resulta na formação de um único bromoéter. Mostre a estrutura do composto formado. 3. Escreva a estrutura do principal produto orgânico esperado da reação de 1-bromopropano com cada um dos seguintes reagentes: 4. Cada uma das reações mostradas a seguir envolve substituição nucleofílica. O produto da reação (a) é um isômero do produto da reação (b). Que tipo de isômero? Por qual mecanismo as substituições nucleofílicas ocorrem? Escreva a fórmula estrutural do produto de cada reação. 5. Dê os símbolos mecanísticos (SN1, SN2, E1, E2) que são mais consistentes com cada uma das seguintes afirmações: 6. A reação de 2,2-dimetil-1-propanol com HBr é muito lenta e dá 2-bromo- 2-metilpropano como o principal produto. Explique, com base no mecanismo, estas observações experimentais. 7. A solvólise do 2-bromo-2-metilbutano em ácido acético contendo acetato de potássio resulta em três produtos. Identifique-os. 8. A solvólise de 1,2-dimetilpropil p-toluenossulfonato em ácido acético (75°C) rende cinco produtos: três são alcenos e dois são produtos de substituição. Sugira estruturas razoáveis para esses cinco produtos. 9. A solução A foi preparada dissolvendo acetato de potássio em metanol. A solução B foi preparada adicionando metóxido de potássio ao ácido acético. A reação de iodeto de metila, tanto com a solução A quanto com a solução B deu o mesmo produto principal. Por quê? Qual era este produto? 10. Se a temperatura não for mantida abaixo de 25°C durante a reação de álcoois primários com p-toluenossulfonil cloreto em piridina, às vezes observa- se que o produto isolado não é o p-toluenossulfonato de alquila desejado, mas sim o cloreto de alquila correspondente. Sugira uma explicação mecanística para esta observação. 11. Em contraste com as reações SN2, as reações SN1 exibem seletividade nucleofílica relativamente pequena. Isto é, quando mais de um nucleófilo estiver presente no meio reacional, as reações SN1 mostram apenas ligeira tendência a discriminar entre os nucleófilos fortes, enquanto as reações SN2 exibem marcada tendência à discriminação. (a) Exponha uma explicação para este comportamento. (b) Mostre que a sua resposta explica o fato de o CH3CH2CH2CH2Cl reagir com o NaCN 0,01M em etanol, dando principalmente CH3CH2CH2CH2CN 12. Através de uma reação de substituição nucleofílica mostre como sintetizar os seguintes compostos. 13. A reação seguinte pode ser efetuada por simples aquecimento com água em um solvente orgânico adequado, sendo assim descreva o mecanismo detalhado desta reação: H2O Solvente Orgânico (CH3)3CCl (CH3)3COH 14. O brometo de etila e o brometo de iso-butila são ambos haletos de alquila primários: a) Explique porque o brometo de etila sofre reação de substituição nucleofílica 10 vezes mais rápida do que o brometo de iso-butila. b) Quando cada composto é tratado com EtONa (base/nucleófilo forte), o brometo de iso-butila resulta em um rendimento maior de produtos de eliminação do que produtos de substituição, enquanto com o brometo de etila esse comportamento é o inverso. Qual é o fator responsável por estes resultados?