Química Tecnológica II - Avaliação Final - Fluoreno e Bretazenil

Química Tecnológica II Avaliação Final 202102 Prof Victor Munhoz Nome Matrícula 01 O fluoreno 1 Tabela 1 ou 9Hfluoreno é um hidrocarboneto aromático policíclico comercialmente obtido a partir do alcatrão de hulla e é bastante utilizado como com posto percussor de diversos corantes e fármacos Uma das características desse composto é sua acidez particularmente acentuada para um hidrocarboneto pKa 226 A Tabela 1 abaixo mostra os valores de pKa do fluoreno e de alguns derivados desse composto Com base nessas informações responda às questões abaixo Tabela 1 Valores de pKa de derivados do fluoreno X pKa 1 X H 226 2 X F 223 3 X Ph 179 4 X CN 83 a Explique a tendência de acidez ob servada para o conjunto de com postos dispostos na Tabela 1 b Represente o mecanismo ácido base entre o composto 1 e hidreto de sódio NaH Represente tam bém a posição do equilíbrio c Represente todas as estruturas de ressonância da base conjugada do composto 1 d A reação ácidobase representada no item b desta questão ocorreria tendo a água H2O como solvente Justifique sua resposta 02 O bretazenil é uma droga ansiolítica derivada da classe dos benzodiazepínicos que possui a vantagem de apresentar menos efeitos adversos que seus compostos análo gos a O bretazenil possui um caráter básico baixo porém mensurável associado a um pKa de 28 para seu ácido conjugado Identifique o sítio mais básico dessa molécula b Represente o mecanismo ácidobase da reação entre o bretazenil e o ácido nítrico HNO3 e indique a posição do equilíbrio Considere apenas a reação relativa à proto nação do sítio mais básico c O bretazenil é um fármaco pouco solúvel em água Entretanto ele é bastante solúvel em acetona CH3COCH3 Explique em nível molecular e intermolecular a baixa solu bilidade do bretazenil em água e sua alta solubilidade em acetona d Apesar de ser pouco solúvel em água meio neutro o bretazenil é bastante solúvel em soluções aquosas muito ácidas Explique detalhadamente por que isso ocorre 03 Considere a estrutura abaixo a Represente todos os estereoisômeros da estrutura acima e atribua todas as configura ções absolutas dos átomos de carbono quiral para cada estereoisômero b Represente as duas conformações cadeira do estereoisômero de configuração absoluta 1R2R4S c Contrariamente ao que se vê em diversos derivados do cicloexano a conformação mais estável do estereoisômero analisado no item anterior é aquela em que o grupo mais volumoso está em axial Essa preferência conformacional devese à presença de uma ligação de hidrogênio intramolecular que só é possível na conformação mais estável Sendo assim represente a ligação de hidrogênio intramolecular citada acima e explique como se dá a estabilização por esse tipo de interação 04 A figura abaixo mostra a preparação de um sal de fosfônio Quando se reage a trifenil fosfina Ph3P diretamente com o substrato brometo de benzila a reação procede muito lentamente podendo levar alguns dias Entretanto quando uma quantidade ca talítica de iodeto adicionada na forma de iodeto de lítio LiI a produção do sal de fosfônio completase em cerca de duas horas Com base em seus conhecimentos a respeito da reatividade de nucleófilos e eletrófilos proponha uma explicação do porquê a adição de iodeto ao meio reacional acelera a produção do sal de fosfônio almejado 05 Considere o esquema abaixo a Represente as conformações do composto 1 referente à rotação da ligação C1C2 b Represente os mecanismos completos referentes às seguintes reações i formação do produto A ii formação do produto C iii formação do produto E Represente as estereoquímicas corretas de todos os compostos envolvidos c Explique por que quando o composto 2 reage com metóxido de sódio MeONa em metanol o produto majoritário é o composto a C que possui estereoquímica Z en quanto que sob as mesmas condições o mesilato D forma o composto E um estereoi sômero de C com a estereoquímica E d O produto B pode ser formado de duas maneiras de acordo com o esquema do enun ciado a partir da reação do substrato A com o metóxido de sódio e pelo tratamento de 2 com o tercbutóxido de sódio Me3CONa Apesar de constituírem condições reaci onais distintas ambas as reações possuem regiosseletividades similares Explique abordando as particularidades de cada mecanismo por que o produto B é preferenci almente formado 06 Considere a reação abaixo Obs a numeração dos carbonos no composto A não neces sariamente corresponde à numeração no composto D a Represente os mecanismos de formação dos compostos B C e D b O produto D é formado como uma mistura de quatro diastereoisômeros Com base em seus conhecimentos e no mecanismo proposto no item anterior represente os estere oisômeros que compõem o produto D atribuindo aos carbonos quirais suas respectivas configurações absolutas Justifique por que essa mistura de estereoisômeros é for mada TABELAS Tabela 2 Valores de pKa de ácidos de BrønstedLowry em água e DMSO Ácido pKa em água1 ou DMSO Ácido pKa em água1 ou DMSO FSO3H SbF5 10 100 180 FSO3H SbF5 SO3 10 HF SbF5 10 HClO4 100 BuSH 10 170 HI 100 CH2CO2Me2 107 164 HBr 90 09 CH2CN2 112 111 HCl 7 18 CH3NO2 112 172 H2SO4 302 113 201 CH3SO3H 26 H3O 00 HNO3 conc 14 121 CF3CO2H 02 10 147 Cl2CHCO2H 13 CH3CONH2 151 255 H3PO4 213 CH3OH 153 290 HF 32 150 H2O 140 314 CH2NO22 36 CH3CH2OH 160 298 CH3CO2H 48 123 RCH2CHO 160 CH2CHO2 50 R2CHOH 165 52 160 H2S 70 PHSO2NHNH2 172 PhSH 71 188 CH3CO3H 82 88 137 NH tBuOH 190 200 201 90 133 216 HCN 94 129 NH4 92 105 1 Os valores fora da faixa 1 pKa 15 em água foram determinados por métodos aproximados 2 pKa1 30 pKa2 199 3 pKa1 21 pKa2 721 pKa3 123 98 200 265 Ph2NH 230 250 230 288 243 430 430 440 CH3 CH3CN 250 313 PhNH2 270 306 CH4 480 560 PhSO2CH3 290 H3C CH3 480 CH2PPh22 299 430 CH2SePh2 310 CH33CH 510 Ar3CH 315 306 520 ArCH2Ar 335 322 PhSOCH3 330 H2 350 CH32CH2 680 NH3 380 410 480 400 410 Tabela 3 Nomes abreviações de substituintes orgânicos Nome Abreviação Estrutura Acetila Ac AcetoxilaAcetato OAc Benzila Bn Benzoíla Bz Butila nbutila Bu Etila Et C2H5 Isopropila iPr Fenila Ph C6H5 Metila Me Mesila Ms Propila Pr tercButila tBu Tabela 4 Solventes e reagentes Nome Abreviação Estrutura 15Diazobiciclo530non5 eno DBN 18Diazobiciclo540undec 7eno DBU AcetonaPropan2ona Acetonitrila Clorofórmio Diclorometano DCM Dimetilsulfeto DMS Dimetilsulfóxido DMSO Hexametilfosforamida HMPA Hexano NNDimetilformamida DMF Piridina Pyr Tabela periódica H 1 hidrogênio 1008 Li 3 lítio 694 Na 11 sódio 22990 K 19 potássio 39098 Rb 37 rubídio 85468 Cs 55 césio 13291 Fr 87 frâncio 223 Be 4 berílio 90122 Mg 12 magnésio 24305 Ca 20 cálcio 400784 Sr 38 estrôncio 8762 Ba 56 bário 13733 Ra 88 rádio 226 Sc 21 escândio 44956 Ti 22 titânio 47867 V 23 vanádio 50942 Cr 24 cromo 51996 Mn 25 manganês 54938 Fe 26 ferro 558452 Co 27 cobalto 58933 Ni 28 níquel 58693 Cu 29 cobre 635463 Zn 30 zinco 65382 Rf 104 rutférádio 267 Db 105 dúbnio 268 Sg 106 seabórgio 269 Bh 107 hássio 270 Hs 108 hásíio 269 Mt 109 meitnério 278 Ds 110 darmstádio 281 Rg 111 roentgênio 281 Cn 112 copernício 285 Nh 113 nihônio 286 Fl 114 fleróvio 289 Mc 115 moscóvio 288 Lv 116 livermório 293 Ts 117 tenessino 294 Og 118 oganessônio 294 Y 39 itrio 88906 Zr 40 zircônio 912242 Nb 41 nióbio 92906 Mo 42 molibdênio 9595 Tc 43 tecnécio 98 Ru 44 rutênio 101072 Rh 45 ródio 10291 Pd 46 paládio 10642 Ag 47 prata 10787 Cd 48 cádmio 11241 In 49 índio 11482 Sn 50 estanho 11871 Sb 51 antimônio 12176 Te 52 telúrio 127603 I 53 iodo 12690 Xe 54 xenônio 13129 La 57 lantânio 13891 Ce 58 cério 14012 Pr 59 praseodímio 14091 Nd 60 neodímio 14424 Pm 61 promécio 145 Sm 62 samário 150362 Eu 63 európio 15196 Gd 64 gadolínio 157253 Tb 65 térbio 15893 Dy 66 disprósio 16250 Ho 67 hólmio 16493 Er 68 érbio 16726 Tm 69 túlio 16893 Yb 70 itérbio 17305 Lu 71 lutécio 17497 Ac 89 actínio 227 Th 90 tório 23204 Pa 91 protactínio 23104 U 92 urânio 23803 Np 93 netúnio 237 Pu 94 plutônio 244 Am 95 amerício 243 Cm 96 cúrio 247 Bk 97 berquélio 247 Cf 98 califórnio 251 Es 99 einstênio 252 Fm 100 férmio 257 Md 101 mendelévio 258 No 102 nobélio 259 Lr 103 lawréncio 262 número atômico símbolo químico nome peso atômico ou número de massa do isótopo mais estável Li 3 lítio 6938 6997 13 14 15 16 17 5 6 7 8 9 10 11 12 B C N O F Ne boro carbono nitrogênio oxigênio flúor neônio 1081 12011 14007 15999 18998 20180 13 14 15 16 17 18 Al Si P S Cl Ar alumínio silício fósforo enxofre cloro argônio 26982 28085 30974 3206 3545 39948 wwwtabelaperiodicaorg Licença de uso Creative Commons ByNCSA 40 Use somente para fins educacionais Caso encontre algum erro favor avisar pelo mail luisbrudnagmailcom Versão IUPAC ptbr com 5 algarismos significativos baseada em DOI101515pac20150305 atualizada 07 de dezembro de 2016