UNIVERSIDADANDRÉS BELLO Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Ciencias Químicas Syllabus QUÍMICA ORGÁNICA I QUI022 04/08/2014 Descripción de la Asignatura Prerrequisitos, Co-requisitos y Horas Pedagógicas Aprendizajes Esperados Sistema de Evaluación Actividades Calendario de Actividades y Contenidos Bibliografía Anexos Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Química Syllabus de Curso Química Orgánica I QUI020 Primavera 2014 1. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA Fundamentos Básicos de Química Orgánica, estructura de las moléculas Orgánicas y su reactividad química, identificación de las principales funciones orgánicas, evaluación de su reactividad y predicción de los productos obtenidos en reacciones orgánicas de sustitución nucleofílica Uni y bimolecular, eliminación y adición electrofílica a alquenos simples y conjugados, Introducción a la química de monosacáridos, mutarotación y formación de glicósidos. 2. PRERREQUISITOS, CO-REQUISITOS Y HORAS PEDAGÓGICAS Prerrequisitos: QUI102 Co-requisitos: QUI108 3. TIPO DE ACTIVIDADES HORAS PEDAGÓGICAS SEMANALES Clases de Cátedra 3 módulos Clases de Ayudantía 2 módulos APRENDIZAJES ESPERADOS 3.1 Aprendizajes Al finalizar el curso el alumno estará en condición de: Aplicar los conceptos fundamentales de la química orgánica; que les permitan decidir acerca de la estructura química y reactividad química de los diversos grupos funcionales presentes en una molécula orgánica; Predecir los productos de reacciones químicas orgánicas. Los objetivos específicos de esta asignatura buscan desarrollar las siguientes habilidades en los alumnos: a) Identificar cada compuesto orgánico con un nombre basados en la nomenclatura IUPAC; b) Comprender el concepto de hibridación del átomo de carbono y estimar sus consecuencias sobre la estructura y reactividad de las moléculas orgánicas; c) Describir el concepto de isomería; d) Estimar las consecuencias de los efectos inductivos sobre la reactividad de las moléculas orgánicas e) Comprender y aplicar las reglas de secuencia para asignar las configuraciones absolutas de centros quirales f) Comprender los tipos básicos de reacciones orgánicas y sus mecanismos g) Entender comportamiento químico de Azúcares. 4. SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA 4.1 Tipos de Evaluación La evaluación del curso se realiza mediante tres tipos de instrumentos, estos son: 2|Página Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Química Syllabus de Curso Química Orgánica I QUI020 Primavera 2014 i. Pruebas Solemnes: Se realizarán tres durante el Semestre, en las fechas y horas que la calendarización detalla. ii. Controles de ayudantía: Se realizará el total controles de ayudantía detallado en la calendarización del curso. iii. Examen: Al final del curso y en la fecha detallada en la programación, se realizará el examen del curso, el cual comprende TODOS los tópicos revisados durante el semestre. iv. Solemne Recuperativa: Todos los alumnos inasistentes a las solemnes, claramente justificados según la normativa universitaria vigente en Secretaría DCQ Viña del Mar, podrán rendir una prueba recuperativa en la cual se evaluarán TODOS los tópicos revisados durante el semestre. Esta se realizará en una fecha y horario único especificado en la calendarización de este curso. En el Departamento de Ciencias Químicas no se aplicará en ningún curso, el artículo 35 del reglamento de pregrado. Las evaluaciones y sus ponderaciones se detallan en el Programa del curso. 4.2 Normas Generales i. Cada alumno deberá identificarse durante el desarrollo de una evaluación mediante su Tarjeta Universitaria o Cédula de Identidad. No se permitirá rendir una evaluación a quien no se encuentre oficialmente en la lista de curso. ATENCIÓN: Si por algún motivo administrativo este es su caso, acérquese a Coordinación Docente del Departamento de Ciencias Químicas ANTES de la evaluación en cuestión, para revisión de su caso. ii. No estará permitido el uso de cualquier tipo de material durante las evaluaciones: tablas periódicas, libros, apuntes. Esto también incluye TELEFONOS CELULARES, reproductores mp3, etc. iii. La evaluación de cada pregunta es una prerrogativa exclusiva de su Profesor, por lo que el Coordinador Académico no considerará solicitudes de recorrecciones de preguntas de Solemnes. iv. Cada profesor publicará en Portal Luminis los resultados de cada prueba Solemne a más tardar 15 días después que ésta se ha efectuado, junto con la Pauta de Corrección empleada. Igualmente, se dedicará una parte de la clase u horario establecido fuera de ella, para revisar la Prueba Solemne, explicar su corrección y recibir comentarios y dudas. Luego de esto las pruebas serán devueltas a los alumnos SIN DERECHO a reclamos posteriores de ninguna especie. 4.3 Comportamiento inadecuado durante cualquier Evaluación Se considerará comportamiento inadecuado (y por ende sancionable) durante la evaluación: i. ii. iii. iv. Copiar a algún compañero. Copiar desde material no autorizado (torpedo). Soplar a algún compañero. Suplantar a algún compañero en la rendición de alguna evaluación. 3|Página La mínima sanción aplicable en cada uno de estos casos es la nota mínima (1. o durante el proceso de revisión. cualquiera que esta sea. 4. En dicha comisión estará incluido junto al Profesor. vi. Alterar su instrumento de evaluación una vez finalizada esta. NRC Sección Profesor Actividad 3612 300 Ivan Montenegro Giselle Caroca Cátedra Ayudantía 4|Página .7 Equipo Académico del Curso. más una vez rendido el examen la nota DEBERÁ ser incluida en el promedio.0. 4. NO EXISTEN INSTANCIAS ADICIONALES DE EVALUACIÓN de ningún tipo. el Coordinador de la Asignatura y algún otro académico especialista del Departamento de Ciencias Químicas. dentro del plazo de 72 horas deberán ser justificadas en Los estudiantes debidamente justificados podrán rendir una prueba recuperativa en la cual se evaluarán TODOS los tópicos revisados durante el semestre. es optativa. No firmar la lista de asistencia a evaluación encontrándose en esta o hacerlo por un compañero que no este presente.0) en la evaluación. Esta se realizará en una fecha y horario único especificado en la calendarización de este curso.4 Inasistencia a una Evaluación Las INASISTENCIAS A LAS PRUEBAS SOLEMNES Secretaría DCQ.6 Aprobación Se entenderá que el curso esta aprobado cuando la ponderación final de notas de acuerdo a lo descrito en el Programa de la Asignatura realizada por el Sistema Luminis es igual o superior a 4. vii. Sólo en el caso que el Profesor lo estime pertinente podrá citar a Comisión Académica para revisar en conjunto la corrección del examen.Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Química Syllabus de Curso Química Orgánica I QUI020 Primavera 2014 v. La eximición no obliga. No entregar su prueba al finalizar la evaluación.0 (sin importar si hay algún rojo en alguna evaluación) tendrán el derecho a eximirse de dar el examen. 4.5 Eximición Quienes de acuerdo al sistema Luminis posean nota de presentación a examen mayor o igual que 5. si alguien eximible desea rendir el examen para mejorar su nota final puede hacerlo. ya sean escritas u orales. 4. 1 Clases de Cátedra El Profesor expondrá los contenidos y conceptos que forman parte del Programa de Asignatura. 5. La asistencia. es requisito para aprobar la asignatura 5.2 Clase de Ayudantía El Ayudante ejercitará los conceptos que se han revisado en la clase de Cátedra.Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Química Syllabus de Curso Química Orgánica I QUI020 Primavera 2014 3616 5. al menos al 80% de las clases de la cátedra. 301 Maria Chamy Karen Bello Cátedra Ayudantía ACTIVIDADES El curso consta de dos tipos de actividades formales: Clases de Cátedra y Clases de Ayudantía. 6. CALENDARIO DE CONTENIDOS Y ACTIVIDADES CALENDARIO DE ACTIVIDADES ASIGNATURAS DE SEMESTRE PRIMAVERA 2014 1 2 3 4 lunes 4 de agosto de 2014 INICIO DE CLASES martes 5 de agosto de 2014 Átomo de Carbono miércoles 6 de agosto de 2014 jueves 7 de agosto de 2014 viernes 8 de agosto de 2014 sábado 9 de agosto de 2014 domingo 10 de agosto de 2014 lunes 11 de agosto de 2014 martes 12 de agosto de 2014 Nomenclatura miércoles 13 de agosto de 2014 Inicio de Ayudantía jueves 14 de agosto de 2014 viernes 15 de agosto de 2014 FERIADO LEGAL (ASUNCIÓN DE LA VIRGEN) sábado 16 de agosto de 2014 FERIADO ESTUDIANTIL domingo 17 de agosto de 2014 lunes 18 de agosto de 2014 martes 19 de agosto de 2014 Efectos Mesoméricos e Inductivos miércoles 20 de agosto de 2014 Control 1 Ayudantía jueves 21 de agosto de 2014 viernes 22 de agosto de 2014 sábado 23 de agosto de 2014 domingo 24 de agosto de 2014 lunes 25 de agosto de 2014 martes 26 de agosto de 2014 Efectos Mesoméricos e Inductivos miércoles 27 de agosto de 2014 Control 2 Ayudantía 5|Página . Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Química Syllabus de Curso Química Orgánica I QUI020 Primavera 2014 5 6 7 8 9 10 jueves 28 de agosto de 2014 viernes 29 de agosto de 2014 sábado 30 de agosto de 2014 domingo 31 de agosto de 2014 lunes 1 de septiembre de 2014 martes 2 de septiembre de 2014 Efectos Inductivos miércoles 3 de septiembre de 2014 Solemne 1 jueves 4 de septiembre de 2014 viernes 5 de septiembre de 2014 sábado 6 de septiembre de 2014 domingo 7 de septiembre de 2014 lunes 8 de septiembre de 2014 martes 9 de septiembre de 2014 miércoles 10 de septiembre de 2014 jueves 11 de septiembre de 2014 viernes 12 de septiembre de 2014 sábado 13 de septiembre de 2014 domingo 14 de septiembre de 2014 lunes 15 de septiembre de 2014 FERIADO ESTUDIANTIL martes 16 de septiembre de 2014 FERIADO ESTUDIANTIL miércoles 17 de septiembre de 2014 FERIADO ESTUDIANTIL jueves 18 de septiembre de 2014 FERIADO LEGAL viernes 19 de septiembre de 2014 FERIADO LEGAL sábado 20 de septiembre de 2014 domingo 21 de septiembre de 2014 lunes 22 de septiembre de 2014 martes 23 de septiembre de 2014 Isomería miércoles 24 de septiembre de 2014 Control 3 Ayudantía Isomería Día de la Chilenidad jueves 25 de septiembre de 2014 viernes 26 de septiembre de 2014 sábado 27 de septiembre de 2014 domingo 28 de septiembre de 2014 lunes 29 de septiembre de 2014 martes 30 de septiembre de 2014 Isomería miércoles 1 de octubre de 2014 Control 4 Ayudantía jueves 2 de octubre de 2014 viernes 3 de octubre de 2014 sábado 4 de octubre de 2014 domingo 5 de octubre de 2014 lunes 6 de octubre de 2014 martes 7 de octubre de 2014 Tipos de Reacciones Orgánicas 6|Página . Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Química Syllabus de Curso Química Orgánica I QUI020 Primavera 2014 11 12 13 14 15 16 miércoles 8 de octubre de 2014 jueves 9 de octubre de 2014 viernes 10 de octubre de 2014 sábado 11 de octubre de 2014 domingo 12 de octubre de 2014 lunes 13 de octubre de 2014 martes 14 de octubre de 2014 Tipos de Reacciones Orgánicas miércoles 15 de octubre de 2014 Solemne 2 jueves 16 de octubre de 2014 viernes 17 de octubre de 2014 sábado 18 de octubre de 2014 domingo 19 de octubre de 2014 lunes 20 de octubre de 2014 martes 21 de octubre de 2014 miércoles 22 de octubre de 2014 jueves 23 de octubre de 2014 viernes 24 de octubre de 2014 sábado 25 de octubre de 2014 domingo 26 de octubre de 2014 lunes 27 de octubre de 2014 martes 28 de octubre de 2014 CELEBRACIÓN ANIVERSARIO UNAB miércoles 29 de octubre de 2014 Control 5 Ayudantía Tipos de Reacciones Orgánicas jueves 30 de octubre de 2014 viernes 31 de octubre de 2014 FERIADO LEGAL (DIA DE LAS IGLESIAS EVANGÉLICAS) sábado 1 de noviembre de 2014 FERIADO LEGAL (DIA DE TODOS LOS SANTOS) domingo 2 de noviembre de 2014 lunes 3 de noviembre de 2014 martes 4 de noviembre de 2014 miércoles 5 de noviembre de 2014 jueves 6 de noviembre de 2014 viernes 7 de noviembre de 2014 sábado 8 de noviembre de 2014 domingo 9 de noviembre de 2014 lunes 10 de noviembre de 2014 martes 11 de noviembre de 2014 miércoles 12 de noviembre de 2014 jueves 13 de noviembre de 2014 viernes 14 de noviembre de 2014 sábado 15 de noviembre de 2014 domingo 16 de noviembre de 2014 lunes 17 de noviembre de 2014 Tipos de Reacciones Orgánicas Biomoléculas 7|Página . 1999 8|Página . G. L. McGraw-Hill. 3a Edición. A. Vollhardt & Neil E.1 Bibliografía Obligatoria TERMINO DE CLASES FERIADO LEGAL (DIA DE LA INMACULADA CONCEPCION) EXAMEN BLOQUES 3 y 4 Organic Chemistry. Wade. 1999 Química Orgánica. K. 4 Edition. Carey.Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Química Syllabus de Curso Química Orgánica I QUI020 Primavera 2014 17 18 martes 18 de noviembre de 2014 Biomoléculas miércoles 19 de noviembre de 2014 Solemne 3 jueves 20 de noviembre de 2014 viernes 21 de noviembre de 2014 sábado 22 de noviembre de 2014 domingo 23 de noviembre de 2014 lunes 24 de noviembre de 2014 martes 25 de noviembre de 2014 Solemne Recuperativa miércoles 26 de noviembre de 2014 Control 6 Ayudantía jueves 27 de noviembre de 2014 viernes 28 de noviembre de 2014 sábado 29 de noviembre de 2014 domingo 30 de noviembre de 2014 lunes 1 de diciembre de 2014 martes 2 de diciembre de 2014 miércoles 3 de diciembre de 2014 jueves 4 de diciembre de 2014 viernes 5 de diciembre de 2014 sábado 6 de diciembre de 2014 domingo 7 de diciembre de 2014 lunes 8 de diciembre de 2014 martes 9 de diciembre de 2014 miércoles 10 de diciembre de 2014 jueves 11 de diciembre de 2014 viernes 12 de diciembre de 2014 sábado 13 de diciembre de 2014 domingo 14 de diciembre de 2014 lunes 15 de diciembre de 2014 martes 16 de diciembre de 2014 miércoles 17 de diciembre de 2014 jueves 18 de diciembre de 2014 viernes 19 de diciembre de 2014 sábado 20 de diciembre de 2014 domingo 21 de diciembre de 2014 7. Freeman. 2002 Química Orgánica. Prentice-Hall. Peter C. Schore. BIBLIOGRAFÍA 7. 2a Edición. F. 3a Edición.Facultad de Ciencias Exactas Departamento de Química Syllabus de Curso Química Orgánica I QUI020 Primavera 2014 Química Orgánica. 5a Edición.cl Pedir cita con: Secretaria Departamento de Ciencias Químicas Sra. e. R.Material Escrito y Apuntes : La Coordinación de la Asignatura pone a disposición de los estudiantes una Guía de Ejercicios. Pine. Química Orgánica. S. De acuerdo a su necesidad la información de contacto es la siguiente: Aspectos académicos: Coordinador Docente de Asignatura Dr. Cram & G. d. debe de ser dirigida a la persona que corresponda según la problemática a la cual esté referida. International Thomson Editores. Verónica Aranda Fono: 322845268 e-mail: veronica. Morrison & R. Andres Vega Fono: 322845192 e-mail:
[email protected] Horario de Atención Departamento de Ciencias Químicas: Lunes a Viernes de 08:30 a 18:00. J.B. 1980..cl 9|Página . S. junto a problemas provenientes de evaluaciones realizadas anteriormente. Editorial La
[email protected].. Puede encontrarla en la página oficial del Departamento o bien en el módulo de apuntes del portal www. J. Recuerde que cualquier problema o dificultad que se le presente en el transcurso de la asignatura. J. Hammond. Boyd. Mc Murry. Química Orgánica. Fondo Educativo Interamericano.2000.Apoyo académico: Cada Profesor y ayudante fijará de acuerdo con su sección un horario de atención de alumnos y resolución de dudas.unabvirtual. Henrickson. ANEXO OTROS ASPECTOS DE IMPORTANCIA. D. la cual contiene problemas tipo en relación a los contenidos a ser tratados durante el Semestre. 1976. Desarrollar en el alumno la habilidad para aplicar los conceptos fundamentales de la química orgánica. MIRAFLORES ALVARES 2138. e) Comprender y aplicar las reglas de secuencia para asignar las configuraciones absolutas de centros quirales. c) Describir el concepto de isomería.Universidad Andrés Bello FACULTAD: Programa de Estudio CIENCIAS EXACTAS DEPARTAMENTO: CIENCIAS QUIMICAS 1. VIÑA DEL MAR TELEFONO: (32) 67 0008 FAX: (32) 67 3082 campus_vdelmar@unab. CAMPUS CASONA DE LAS CONDES FERNANDEZ CONCHA 700 LAS CONDES TELEFONO: (2) 661 8500 FAX: (2) 215 3767 e-mail: campus_casona@casona. www. g) Entender comportamiento químico de Azucares.unab. Clases expositivas Ayudantías 3 2 2. Identificación de la Asignatura CURSO: QUÍMICA ORGÁNICA I CÓDIGO: QUI 022 TIPO DE ACTIVIDAD(ES) Clases expositivas Ayudantías HORAS SEMANALES.unab. Unidad: Átomo de Carbono. Contenidos 1.cI CAMPUS REPUBUCA AV. REPUBLICA 252.cI CAMPUS VIÑA DEL MAR LOS FRESNOS 91. Los objetivos específicos de esta asignatura buscan desarrollar las siguientes habilidades en los alumnos: a) Identificar cada compuesto orgánico con un nombre basados en la nomenclatura IUPAC. TELEFONO: (2) 661 8000 FAX: (2) 671 1936 campus_republica@unab. d) Estimar las consecuencias de los efectos inductivos sobre la reactividad de la moléculas orgánicas. b) Comprender el concepto de hibridación del átomo de carbono y estimar sus consecuencias sobre la estructura y reactividad de las moléculas orgánicas. (1/15 Semanas. que les permitan decidir acerca de la estructura química y reactividad química de los diversos grupos funcionales presentes en una molécula orgánica. f) Comprender los tipos básicos de reacciones orgánicas y sus mecanismos. Orbitales moleculares. 3.6%) Orbitales atómicos e hibridación.cI . Competencia(s) alcanzada(s) al finalizar el curso.cI e-mail: www. 6. Predecir los productos de reacciones químicas orgánicas. SANTIAGO. Aldehídos y cetonas. cicloalcanos.3%) Definición y Clasificación. Rotación óptica observada y específica. Halogenación de alcanos. Enántiomeros. Aminas. REPUBLICA 252.0%) Efectos electrónicos en sistemas saturados y en sistemas conjugados. 4.cI CAMPUS REPUBUCA AV. Alcoholes y fenoles. (4/15 Semana. 20. efecto orientador de los sustituyentes).6%) Reacciones con ruptura homolítica. Fórmulas de proyección de Newman y Fisher. 2. SANTIAGO. alquenos.Universidad Andrés Bello Programa de Estudio Energías. (3/15 Semana. TELEFONO: (2) 661 8000 FAX: (2) 671 1936 campus_republica@unab. Efectos estéricos y de solventes sobre basicidad y acidez. Unidad: Biomoléculas: Hidratos de Carbono y Péptidos. Concepto de Quiralidad. Diasteroisómeros. Efecto electrónico de los sustituyentes sobre el centro de reacción de ácidos y bases orgánicas. VIÑA DEL MAR TELEFONO: (32) 67 0008 FAX: (32) 67 3082 campus_vdelmar@unab. Nomenclatura de Cahn. Derivados halogenados.0%) Elementos de simetría molecular: Isomería estructural.unab. cicloalquenos y alquinos. adición de HX. Algunas reacciones de adición (adición de X2. (2/15 Semanas. Unidad: Tipos de reacciones Orgánicas. 20. Ingold y Prelog. Estructuras cíclicas de los monosacáridos: formación de hemiacetales. Otros átomos en las moléculas orgánicas. Determinación de Configuración Absoluta y Relativa. MIRAFLORES ALVARES 2138. Factores que la condicionan (Eliminación de HX (halogenuros de alquilo) y eliminación de H2O (alcoholes en medio ácido)) Sustitución electrofílica aromática. amidas y halogenuros. Concepto de luz polarizada. 12. 13. Radicales libres y su estabilidad. Unidad: Nomenclatura. Unidad: Efectos mesoméricos e inductivos. (3/15 Semana.cI e-mail: www. 5. Ácidos carboxílicos y derivados de ácidos: ésteres. adición de H2O. Isomería geométrica. 6. Estereoisómeros. 26. Reacciones de adición y sustitución al grupo carbonilo. Aminoácidos CAMPUS CASONA DE LAS CONDES FERNANDEZ CONCHA 700 LAS CONDES TELEFONO: (2) 661 8500 FAX: (2) 215 3767 e-mail:
[email protected] . Conformación de alcanos y cicloalcanos. Hidrocarburos aromáticos. estabilidad de carbocationes y carbaniones.unab. Unidad: Isomería. Reglas de Secuencia. Configuraciones de Monosacaridos. Anómeros de los monosacáridos: Mutarrotación. Polarímetro.2%) Nomenclatura básica de compuestos orgánicos (Alcanos. ángulos y longitudes de enlace. Éteres. adición de H2 catalizada.) 3. de Hidratos de Carbono. oxidación de dobles enlaces con KMnO4 y OsO4) Reacciones de Sustitución nucleofílica: Mecanismos de sustitución uni y bimolecular (SN1 y SN2) Reacciones de Eliminación (E1 y E2) Eliminación vs Sustitución. Ruptura de enlace heterolítico (reacciones polares): Adición a dobles enlaces. (2/15 Semana. www.cI CAMPUS VIÑA DEL MAR LOS FRESNOS 91. compuestos Meso. MIRAFLORES ALVARES 2138.. 2002 Química Orgánica. 1976.30) (*) Si la Nota de Presentación es igual o superior a cinco (5. Morrison & R. D. el alumno se puede EXIMIR del examen. 2ª Edición. J. www. Peter C. J.B. 1980. 4. R.28 + Ay*0. Carey. 3ª Edición. Schore. A. Boyd. REPUBLICA 252. 1999 Química Orgánica.28+ S2*0. 4 Edition.cI . Henrickson. S. VIÑA DEL MAR TELEFONO: (32) 67 0008 FAX: (32) 67 3082
[email protected]. 5. Cram & G. Vollhardt & Neil E. 1999 Química Orgánica. L. Wade.28+ S3*0. sin perjuicio que puedan incorporarse otras modalidades de evaluación académica de acuerdo al Reglamento.McMurry. G. Química Orgánica. 3ª Edición.Universidad Andrés Bello Programa de Estudio Péptidos. Prentice-Hall. Freeman. International Thomson Editores. Editorial La Colina. SANTIAGO. 5ª Edición.unab. Formación de enlace peptídico. TELEFONO: (2) 661 8000 FAX: (2) 671 1936 campus_republica@unab. Generalidades sobre proteínas. K. Pine.0). J. Evaluación Para todos los efectos de la evaluación se deben tener en consideración las disposiciones establecidas en Título Décimo: De la Evaluación y Promoción Académica (Artículo 48º al Artículo 61º) del texto refundido y actualizado del Reglamento del Alumno de Pregrado de la Universidad Nacional Andrés Bello. McGraw-Hill. Los alumnos tienen el derecho a conocer las notas y las modalidades de corrección y de evaluación empleadas. 6. F. S. Las evaluaciones y sus ponderaciones se detallan a continuación: Solemne 1 Solemne 2 Solemne 3 Controles ayudantía semanales 28% 28% 28% 16% Nota presentación = [S1*0.cI e-mail: www. Bibliografía Obligatoria Química Orgánica. Fondo Educativo Interamericano.cI CAMPUS REPUBUCA AV. Esta asignatura en particular tendrá las evaluaciones que se detallan a continuación. Bibliografía recomendada Organic Chemistry. CAMPUS CASONA DE LAS CONDES FERNANDEZ CONCHA 700 LAS CONDES TELEFONO: (2) 661 8500 FAX: (2) 215 3767 e-mail: campus_casona@casona. Hammond.H.16] Examen Final 30% Nota Final = (Nota presentación * 0.70) + (Nota examen * 0.cI CAMPUS VIÑA DEL MAR LOS FRESNOS 91. Universidad Andrés Bello Facultad de Ecología y Recursos Naturales Departamento de Ciencias Químicas GUIA DE EJERCICIOS QUIMICA ORGANICA I QUI-020 QUI-022 Departamento de Ciencias Químicas . Primer Semestre 2010 INDICE GUIA Nº 1 GUIA Nº 1 GUIA Nº 2 GUIA Nº 3 GUIA Nº 4 2 UNIDAD Nº 1: ÁTOMO DE CARBONO 4 Objetivos específicos de la Unidad 1 4 Ejercicios Desarrollados 5 Ejercicios Propuestos 7 Respuestas ejercicios seleccionados 12 UNIDAD Nº 2: NOMENCLATURA 13 Objetivos específicos de la Unidad 2 13 Ejercicios Desarrollados 14 Ejercicios Propuestos 17 Respuestas ejercicios seleccionados 30 UNIDAD Nº 3: EFECTOS MESOMÉRICOS E INDUCTIVOS 34 Objetivos específicos de la Unidad 3 34 Ejercicios Desarrollados 35 Ejercicios Propuestos 36 Respuestas ejercicios seleccionados 48 UNIDAD Nº 4: ISOMERÍA 50 Objetivos específicos de la Unidad 4 50 Ejercicios Desarrollados 51 Ejercicios Propuestos 53 Respuestas ejercicios seleccionados 61 UNIDAD Nº 5: TIPOS DE REACCIONES ORGÁNCIAS 63 Objetivos específicos de la Unidad 5 63 Ejercicios Desarrollados 64 Ejercicios Propuestos 66 Respuestas ejercicios seleccionados 80 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas . Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. Solemnes de semestres anteriores Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Primer Semestre 2010 GUIA Nº 5 GUIA Nº 6 UNIDAD Nº 5 TIPOS DE REACCIONES ORGÁNCIAS Objetivos específicos de la Unidad 5 85 Ejercicios Desarrollados 85 Ejercicios Propuestos 87 Respuestas ejercicios seleccionados 92 UNIDAD Nº 6: HIDRATOS DE CARBONO Y PÉPTIDOS 95 Objetivos específicos de la Unidad 6 95 Ejercicios Desarrollados 96 Ejercicios Propuestos 97 Respuestas ejercicios seleccionados 104 APENDICE 107 Tabla periódica Orbitales híbridos del átomo de carbono Fórmulas estructurales de los Grupos funcionales Principales grupos funcionales que dan la preferencia al nombre. Departamento de Ciencias Químicas 3 . Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. 2. Departamento de Ciencias Químicas . 4. Primer Semestre 2010 GUIA Nº 1 UNIDAD Nº 1 y Nº2 UNIDAD Nº 1: ÁTOMO DE CARBONO Objetivos específicos de la Unidad 1 1. 4 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. ángulos y longitudes de enlace. Otros átomos en las moléculas orgánicas. Energías.Guía de Ejercicios. Curso de “Química Orgánica I”. Orbitales atómicos e hibridación. 3. Orbitales moleculares. . en relación con la de un átomo libre. Departamento de Ciencias Químicas 5 . Curso de “Química Orgánica I”. Desarrollo: Se recomienda indicar los enlaces con hidrógeno porque estos también deben ser contabilizados. H H O O H H H H Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Para la siguiente molécula: O ** a) b) c) * OH Indique el número de enlaces sigma (σ) y pi (π) en la molécula.F) es una medida del exceso de carga en un átomo enlazado.Indique las cargas formales para los átomos indicados con las fechas en la siguiente molécula: CH3 S CH3 O Se debe recordar que la carga formal (C.F= +1 Para el oxígeno (O): C. Dibuje los orbitales que forman el enlace señalado con la flecha Indique los ángulos de enlace y la hibridación para los átomos * y **.F= 6-(2 + 6/2) C. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS DESARROLLADOS 1..F= Nº de electrones de valencia .F= 6-(6 + 2/2) C.Guía de Ejercicios. Desarrollo: Para calcular la carga en un átomo debemos aplicar la siguiente ecuación: C.[Nº electrones NO enlazante + Nº electrones enlace] 2 Para el azufre (S): C.F= -1 2. Curso de “Química Orgánica I”. 120º Ángulo de enlace ** = sp.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 a) Número de enlaces sigma: 13 Número de enlaces pi: 4 b) Los orbitales híbridos para carbono sp2 que forman el enlace doble: pz H 1s pz sp2 sp2 sp2 sp2 sp2 H 1s c) sp2 Ángulo de enlace * = sp2. Departamento de Ciencias Químicas . 180º 6 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. (En todas las fórmulas se representan los electrones no enlazantes) H2C N N H2C N N a N c b O O H O d 2. Curso de “Química Orgánica I”. Indique si los átomos señalados con la flecha en las siguientes moléculas son neutros o bien son positivos o negativos (cargas formales). Enlace σ Enlace π Complete la siguiente tabla: Tipo hibridación sp3 sp2 sp Ángulo de enlace Geometría Enlaces sigma Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas Enlace pi 7 .Guía de Ejercicios. a) b) c) d) e) f) g) h) 3. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS PROPUESTOS 1. H f e O H H Una cada una de las propiedades que se indican al tipo de enlace apropiado: Tiene libre rotación Energía más alta Pueden existir entre uno y dos enlaces entre dos átomos Solamente puede existir un enlace entre dos átomos Formado por superposición frontal de orbitales atómicos Energía más baja Formado por superposición lateral de orbitales p (u orbítales p y d) No tienen libre rotación. Guía de Ejercicios. señale la hibridación de cada átomo distinto al hidrógeno: a c b d O OH O e g f O N H OH i h 5.- Dibuje las representaciones de los orbitales en las siguientes moléculas. Además. Primer Semestre 2010 4. Departamento de Ciencias Químicas O . Identifique las hibridaciones de cada átomo distinto a H y dibuje los orbitales moleculares en cada caso: N O O O O NH2 N N O O N 8 O Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Curso de “Química Orgánica I”. NH2 6. Curso de “Química Orgánica I”.. N N N OH NO2 Indique el estado de hibridación de cada uno de los átomos que participan en la formación de los enlaces que se indican con una flecha. P O N CH3 H C H H H Facultad de Ecología y Recursos Naturales. NO2 Escriba estructuras de orbitales moleculares para cada compuesto: H N O NH2 O O 7. Departamento de Ciencias Químicas 9 . Continuación: O CH3 CH3 N N: CH3 O .Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 5. Indique el estado de hibridación de cada uno de los átomos de carbono de los compuestos siguientes: CN H O 10 O CHF3 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.. + S . (CH3 )3 N + NH4 CH3 CH3 e) CH3 CN H2 C O 9. Departamento de Ciencias Químicas H2C NCH3 . Indique la hibridación de cada uno de los átomos de las moléculas siguientes así como también su geometría (lineal. Considere los compuestos a-e que se representan a continuación: a) Para cada uno de los enlaces señalados con la flecha. trigonal plana o tetraédrica). indique la hibridación de los átomos implicados y la naturaleza electrónica del enlace. Para cada compuesto. indique el tipo de orbital donde se encuentran los electrones no enlazantes de los heteroátomos (no se encuentran representados).. indique cual de los dos enlaces señalados es mas corto? b) c) H O OH H H H a b c H H N N d H H e 10. Curso de “Química Orgánica I”. En los compuestos b y d. ¿En que orbital se encuentran los electrones de no enlazantes del heteroátomo? a) H b) d) c) .Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 8. Guía de Ejercicios. Para la siguiente molécula : H O NH2 a) b) c) 12. b) Dibuje los orbitales que forman el enlace señalado con la flecha c) Indique los ángulos de enlace y la hibridación para los átomos * y **. O O N Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Primer Semestre 2010 11. Para la siguiente molécula: Indique la hibridación. 13. ángulo de enlace y geometría de los átomos indicados con la flecha. Curso de “Química Orgánica I”. Indique la hibridación de los orbitales de los átomos distintos de H y señale su respectiva geometría. Para el siguiente compuesto: ** * COOH OHC a) Indique el número de enlaces sigma (σ) y pi (π) en la molécula. Departamento de Ciencias Químicas 11 . Señale el número total de enlaces sigma (σ) y enlace pi (π). Dibuje los orbitales moleculares que componen los enlaces. 109. sp: lineal Orbital del par de electrones de no enlace: sp 13.5º 2 O sp2 Trigonal plana.5º 120º 180º Geometría Enlaces sigma Enlace pi Tetraédrica Trigonal plana lineal 4 3 2 0 1 2 8. Primer Semestre 2010 RESPUESTAS EJERCICIOS SELECCIONADOS 3. Tipo hibridación sp3 sp2 Sp Ángulo de enlace 109. H(s) Hibridación (CN): C(sp). Curso de “Química Orgánica I”. 120º sp Lineal. N(sp) Geometria: sp3: tetraédrica. 180º 12 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas . Trigonal plana. a) Dimetilsulfuro: Hibridación: Todos sp3. 120º sp sp3 Tetraédrica.Guía de Ejercicios. excepto H(S-H) Geometria: sp3: tetraédrica Orbital del par de electrones de no enlace: sp3 d) Acetonitrilo: Hibridación (CH3): C(sp3). 180º O N sp Lineal. alquenos. 5. Aminas 4. Alcoholes y fenoles 3. Éteres. Primer Semestre 2010 UNIDAD Nº 2: NOMENCLATURA Objetivos específicos de la Unidad 2 1. Curso de “Química Orgánica I”. Hidrocarburos aromáticos. 2. cicloalcanos. Ácidos carboxílicos y derivados de ácidos: ésteres. Nomenclatura básica de compuestos orgánicos (Alcanos. Aldehídos y cetonas. cicloalquenos y alquinos. amidas y halogenuros. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas 13 .Guía de Ejercicios. Derivados halogenados. Curso de “Química Orgánica I”. Señale las formas simplificadas E-H que se corresponden con cada una de las semidesarrolladas A-D.Guía de Ejercicios. Por lo tanto la respuesta es: A-H 2. A (CH3)2CHCH2CH2CH2CH(CH3)2 B CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH2CH2CH3 E F C CH3CH2C(CH3)2CH2CH2CH2CH3 G D CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH2CH3 H Solución: Usted debe tener en cuenta las siguientes equivalencias: (CH3)2CH- -CH2- H3C C H3C H H3C H2 C CH3 El grupo –CH3 es siempre inicio o final de cadena. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS DESARROLLADOS 1. B-F C-E D-G Indique el nombre del siguiente compuesto: CH3 CH3-CH2-CH-CH2 CH3 CH-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 14 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas . Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas 15 . Primer Semestre 2010 Solución: Cuando los nombres de los radicales ramificados estén formados por las mismas palabras (metilbutil) se citará en primer lugar el radical que tenga el localizador más bajo.4-octadien-6-ino Facultad de Ecología y Recursos Naturales. CH3 CH3 CH-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH-CH2 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Cadena principal: tridecano (13 átomos de carbono) Radicales compuestos: 6-(1-metilbutil) y 8-(2-metilbutil) Por lo tanto esta molécula recibe el nombre de: 6-(1-Metilbutil)-8-(2-metilbutil)tridecano 3. Indique el nombre de las siguientes moléculas: a) Cadena prinicpal: hexano Cadenas laterales: ciclopropil(o) y metil(o) Por lo tanto esta molécula recibe el nombre de: 4-ciclopropil-2-metilhexano b) 6 4 2 8 En los eninos la preferencia la tiene el doble enlace Por lo tanto esta molécula recibe el nombre de: 2. Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas . 1 2 3 4 Cadena principal O Sustituyente ciclohexil(o) Por lo tanto esta molécula recibe el nombre de: 1-ciclohexil-2-butanona d) O OH La cadena principal es la que contiene al ácido carboxílico con preferencia Nº 1 sobre el átomo de carbono del ácido y continúa hacia el doble enlace. Primer Semestre 2010 c) O Si el compuesto posee anillos en la cadena que contiene al grupo carbonilo. 5 O 4 3 2 1 OH Sustituyente butil(o) Por lo tanto esta molécula recibe el nombre de: Ácido-3-butil-4-pentenoico 16 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. se nombra como derivado del hidrocarburo acíclico y se considera al anillo como un sustituyente. Dadas las siguientes moléculas. indicar cuales de los grupos funcionales o estructuras que aparecen en la lista están presentes en cada una de ellas: OH NH2 O O HO OMe O O O NH2 Cl O OH O Cl N a) aldehído g) amida m) alcohol b) alqueno h) alquino n) alqueno c) éster d) haluro 2º i) nitrilo j) haluro 1º o) anillo aromático e) amina k) cetona Facultad de Ecología y Recursos Naturales. 2. 5. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Indicar la fórmula general de los cicloalcanos de un solo anillo. 3. Departamento de Ciencias Químicas f) fenol l) éter 17 .Guía de Ejercicios. con 3 átomos de carbono. saturados e insaturados. Escriba en los recuadros el número de hidrógenos que están unidos a los átomos de carbono indicados. La fórmula molecular general de los alcanos es CnH2n+2. Representar y nombrar todas las estructuras posibles de hidrocarburos no cíclicos. 4. Representar y nombrar todas las estructuras posibles de los alcanos y cicloalcanos con 4 átomos de carbono. así como la de los alquenos con un único doble enlace y la de los alquinos con un único triple enlace. 4-trimetilciclohexano h) 1-(3-etilciclohexil)-5-propilciclooctano i) Ciclopropilciclohexano j) Metilciclononano k) 1-etil-1.4-tribromo-5-sec-butil-2.3-dimetildecano f) 2-metil-5-(1-metiletil)-7-(2-metil-1-(1-metiletil)propil)-6-(3-metilpentil)dodecano g) 3.2-trimetilbutil)dodecano d) 5-sec-butil-8-isopropil-4.5.4-dimetil-6-pentil-7-propilundecano e) 5-(2-etilbutil)-3.6-tetrametildodecano i) 5-(1.4.2.5-dimetilhexano 18 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.2-dietilciclobutano f) 2.3-dimetilciclohexano d) Metilenciclohexano e) 1.10-trimetiltridecano 6.3-dimetilpentil)-4-etil-3.2-dimetilciclopentano m) 1-ciclobutil-6-ciclopropil-2.2.2-propilpentil)nonato j) 4-isobutil-2.3-dibromo-6-t-butil-2-fluoro-5-metilnonano h) 2.2 Cicloalcanos: a) 1-etil-2-metilciclohexano b) 1-isopropil-3-propilciclohexano c) 2-bromo-5-isoproil-1.1 Alcanos: a) 5-ter-butil-3-etil-2-metildecano b) 3-ciclopentil-3-etilhexano c) 6-(1.3. Dibujar la estructura de los siguientes compuestos: 6. Primer Semestre 2010 6.Guía de Ejercicios.3-trimetilcicloheptano l) 4-isopropil-1. Curso de “Química Orgánica I”.3. Departamento de Ciencias Químicas .3.5-dimetilheptano k) 5-etil-7-isopropil-3-metildecano l) 4-etil-6-metilnonano m) 7-(2.3-isopropilcicloheptano g) 1. 5-dimetil-2-hexeno l) 5-etil-6-metil-5-decaeno m) 3-etinil-1.5-trimetil-6-metilen-1.4-dimetilciclohexeno j) 3.4-ciclohexadieno m) 10-isopropil-6-ino-1-ciclododecaeno Facultad de Ecología y Recursos Naturales.3-cicloheptadieno b) 4.4 Cicloalquenos: a) 6. Departamento de Ciencias Químicas 19 .3-dimetil-2-buteno g) 3.6.6-dimetil-1. Primer Semestre 2010 6.3.5-dimetilciclohexeno k) 7-etil-3.Guía de Ejercicios.5-heptadieno j) 1-fenil-2-buteno k) 2.5-heptadieno 6.4-trimetil-1-penteno i) 2-metil-4-(1-propinil)-2.6-dimetil-1-noneno h) 2.5-dimetilciclohepteno c) 2.3-Dimetilciclopenteno d) 5-(3-propinil)-5.3-ciclohexadieno e) 1-metil-4-pentilciclohexeno f) 1.3-ciclohexadieno h) 4-ciclobutilciclopenteno i) 2-butil-1. Curso de “Química Orgánica I”.5.6-trimetil-1.4.4.6-tetrametil-1.3 Alquenos: a) 2-metil-2-hexeno b) 3-etil-2-metil-1-noneno c) 7-bromo-3-fluoro-5-isopropil-1-tridecaeno d) 4-isopropil-1-metilhexeno e) 1.4-hexadieno f) 2.3-ciclohexadieno g) 1.3-dimetilciclohepteno l) 1. 5-octadiino f) 3-penten-1-ino g) 1-penten-4-ino h) 3.4-dinitrobenceno h) 2.3-hexadien-5-ino i) 4-vinil-1-hepten-5-ino j) 2-metil-1-buten-3-ino k) 1. Curso de “Química Orgánica I”.4-trimetilbenceno l) 6-fenil-2-metiloctano m) 2-fenilhexano 20 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.6-dimetil-3-heptino b) 1-hepten-6-ino c) 4-metil-7-nonen-1-ino d) 1.5 Alquinos: a) 2.4. Departamento de Ciencias Químicas .5-decadien-8-ino 6.3-hexadien-5-ino e) 1.6 Hidrocarburos aromáticos: a) Nitrobenceno b) Benzaldehído c) Ácido benzoico d) 1.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 6.6-dibromofenol i) etenilbenceno j) Metilbenceno (Tolueno) k) 1.4-dibutil-1.8-nonatriino l) 2-octen-5-ino m) 2.2-dimetilbenceno e) orto-dibromobenceno f) p-bromoclorobenceno g) 1-cloro-2.2. Primer Semestre 2010 6.2.4-triol g) 2.7 Alcoholes y fenoles: a) 1-ciclopentil-2-propanol b) 2-metilciclohexanol c) 3-propil-3-penten-2-ol d) 3-(4-clorobutil)-1. Curso de “Química Orgánica I”.7-octadien-4-ol i) 1.4-pentanodiol e) 7-metil-3-nonen-5-ol f) 3-metilciclohexano-1. Éteres.8 Derivados halogenados.2.N-dietil-5-metil-2-hexilamina o) Bencilmetilpropilamina Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Aminas: a) Clorometano (o cloruro de metilo) b) 1-Bromopropano (o bromuro de propilo) c) 1-Fluoro-2-yodobutano d) m-dibromobenceno e) 2-cloro-2-metilpropano (o cloruro de ter-butilo) f) Éter dietílico g) 2-etoxipentano h) 4-ter-butoxi-1-ciclohexeno i) Pentilamina j) 2.4-bencenotriol j) 2-propen-1-ol k) 4-butil-7-metil-3-octanol l) 2-propil-3-buten-1-ol m) 2-ciclohexen-1-ol 6. Departamento de Ciencias Químicas 21 .2-dimetilciclohexilamina k) 3-metilpentil-1-amina l) N-etilpropilamina m) N-butil-2.6-dibromofenol h) 2-metil-6-metilen-2.2-dimetilciclohexilamina n) N.Guía de Ejercicios. 4-ciclohexandiona l) 3-(2-ciclohexenil)propanal m) 1-(dietilamino)-3-fenil-2-propanona n) 3-metilciclohexanocarbaldehído o) 5-oxohexanal p) 3-propil-4-pentenal. amidas y halogenuros de ácido. a) Ácido 3. Curso de “Química Orgánica I”. anhídridos de ácido. 6.10 Ácidos carboxílicos y derivados de ácidos: ésteres.5-dimetilhexanoico b) Ácido 3-metil-4-heptenodioico c) Ácido 2-clorociclohexanocarboxílico d) Anhídrido acético e) Benzoato de isopropilo f) 3-cloropentanoato de etilo g) ciclohexanocarboxamida h) N-butil-3-metilbutanamida 22 i) N-(3-metilbutil)butanamida j) N.9 Aldehídos y cetonas: a) 4-metil-2-hexanona b) 2-etilciclohexanona c) 2-etil-2-ciclohexen-1-ona d) Butanal e) 3-metilbutanal f) Ciclohexanocarbaldehído g) p-metoxibenzaldehído h) 2-(1-hidroxietil)-3-oxohexanal i) 1-amino-7-bromo-1-(2-ciclopentenil)-4-(1-hidroxi-2-metilbutil)-8-metoxi-2-decen5-ona j) 3-metil-2-(2-pentenil)-2-ciclopenten-1-ona k) 1.N-dipropilpentanamida Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas . Primer Semestre 2010 6. Primer Semestre 2010 k) N-ciclobutil-3-(2-hidroxifenil)-6-oxohexamida l) 3-(4-oxo-2-ciclopentenil)-4-cianobutanamida m) 3-oxopentanoato de etilo n) 2.6-triiodofenil)butanoico t) Ácido 7-[3.2-dicloro-N-(4-hidroxifenil)-N-metilacetamida o) Anhídrido acético-propiónico p) Cloruro de acetilo q) Ácido 5-formil-3-oxopentanoico r) Cloruro de ciclohexanocarbonilo s) Ácido 2-(3-amino-2. 8. Escribir la formula estructural de un alcohol.1 Alcanos. Curso de “Química Orgánica I”. Departamento de Ciencias Químicas 4 8 12 23 . Nombre los siguientes compuestos: 8.Guía de Ejercicios. Alquenos y Alquinos Tenga presente que: CH3 H3C C H H2 C C H2 H C CH3 = CH3 1 5 9 3 2 6 7 10 11 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. un aldehído y un ácido derivados del pentano y del hexano.5-dihidroxi-2-(3-hidroxi-1-octenil)ciclopentil]heptanoico u) Ácido 2-metilciclohexanocarboxílico 7.4. Curso de “Química Orgánica I”. Departamento de Ciencias Químicas .1 Continuación: 17 16 21 24 24 20 19 18 22 23 25 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 8. Primer Semestre 2010 8. Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas 42 25 .1 Continuación: Cl 26 27 29 28 Cl Br Br Cl Cl 31 30 32 Cl Br Cl Br 33 35 34 36 I Br Br Br 40 39 38 37 Cl 41 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas 9 NO2 .2 45 44 Alcoholes y fenoles. Aldehídos y cetonas.1 Continuación: I Cl Cl Cl Cl 43 47 46 48 50 49 8. OH Cl Cl NH2 NH2 1 2 OH 3 O O OH Br 26 5 O O O O 6 OH 4 7 OH NH2 8 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Aminas. Éteres. Derivados halogenados.Guía de Ejercicios. Curso de “Química Orgánica I”. amidas y halogenuros. Ácidos carboxílicos y derivados de ácidos: ésteres. Primer Semestre 2010 8. Guía de Ejercicios.2 Continuación: O H Br CN Cl O O H O H O OH O 11 10 13 12 O O OH HO NH2 O O2 N HO 16 15 14 NO2 OH O OH OH OH O O OH O O2 N 17 NO2 O 19 18 NH2 F CN H N O OH O O O2 N O 20 OH 22 21 Br CH3 O MeO 23 O Cl HO O H3 C 24 25 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas 27 . Primer Semestre 2010 8. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 8.Guía de Ejercicios. Curso de “Química Orgánica I”. Departamento de Ciencias Químicas O2 N 37 NO2 .2 Continuación: OH OH COOH Br COOH NH2 Cl NH2 26 28 27 HO O O N H2 N 29 30 O O O H OH O H H O O 32 31 33 34 O OH HO H O N H NH2 O 35 28 O OH O Br 36 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Primer Semestre 2010 8.2 Continuación: O O O O H OH O 38 40 39 Cl OH NO2 OH 41 O HN 42 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas O H O OH 43 29 . Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. 2 a k e m l 6. Departamento de Ciencias Químicas . H2 C CH2 H3 C 4.3 a k 30 j l m Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. 3. Curso de “Química Orgánica I”. Cicloalcanos monociclo CnH2n Alquenos: CnH2n Alquinos: CnH2n-2 6.1 e a k l 6. Primer Semestre 2010 RESPUESTAS EJERCICIOS SELECCIONADOS 2. 4 j h k l m 6. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 6. Departamento de Ciencias Químicas 31 .Guía de Ejercicios.6 i d k l m 6.7 OH OH HO b OH f OH OH HO k l m Facultad de Ecología y Recursos Naturales.5 a f k m l 6. 3-dimetilnonano 32 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. 3. 4. Departamento de Ciencias Químicas . 3-etil-4-metilheptano 48. pentano 2.5. 1.4-dimetilheptano 19.7-trietil-2-metilnonano 50.1.5-dimetilhexano 47. 3-etil-5-metilheptano 49.1 1. Curso de “Química Orgánica I”. 5-butil-7-etil-2.8 Br NH2 Br d k H N N l o 6.2.Guía de Ejercicios. 2.2-tetrametilciclobutano 46. 1-isopropil-3-metilciclohexano 34.9 c O O k o p O O O H H O 6.10 COOH O O Cl OH O Cl O a c O f d O O O NH2 g O H N H N HO j O k O OH I I s NH2 I 8. Primer Semestre 2010 6. 7-trihidroxi-4. 2ª Edición. Ácido-7-ciclopentil-3. Departamento de Ciencias Químicas 33 . Editorial Síntesis. José Luis Soto. 2.Guía de Ejercicios. 2-hexanol 5. 5-metil-3-hexanona 10.2 1. 2006. Francis A. 2003. 3-ciclopentil-2-hidroxi-5-nitrociclohexanona 18. Editorial McGraw Hill.5. Química Orgánica Vol. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Primer Semestre 2010 8. Química Orgánica. Carey. Curso de “Química Orgánica I”. 3-isopropil-4-pentenal 15. 6ª Edición.6-dioxoheptanoico BIBLIOGRAFIA: 1.1. Departamento de Ciencias Químicas . Efectos estéricos y de solventes sobre basicidad y acidez. Curso de “Química Orgánica I”. 34 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 GUIA Nº 2 UNIDAD Nº 3: EFECTOS MESOMÉRICOS E INDUCTIVOS Efectos electrónicos en sistemas saturados y en sistemas conjugados Efecto electrónico de los sustituyentes sobre el centro de reacción de ácidos y bases conjugadas orgánicas. . . Departamento de Ciencias Químicas 35 . NH2 + MeO NH2 El efecto mesomérico dador +M del grupo -OCH3 se opone a la deslocalización electrónica de la amina vinílica. La deslocalización electrónica la estabiliza y justifica su menor basicidad. . respecto de las dos anteriores auqnue sigue siendo menos básica que la primera. Justifíquelo mediante formas resonantes. . MeO .. . Curso de “Química Orgánica I”. NH2 .. NH2 ... En consecuencia. La presencia de este grupo estabiliza aún más a la amina por lo que su basicidad es menor que el caso anterior. NH2 . Ordene los siguientes derivados nitrogenados según su basicidad.. NH2 O2 N . NH2 O2N + - O -O Amina vinílica o enamina. la basicidad de la amina aumenta. y de este modo es compartido. NH2 .. El ión fenóxido formado se estabiliza por la interacción de su carga negativa con los orbitales π deslocalizados del núcleo aromático. MeO .Guía de Ejercicios. es la más básica . 2. Con deslocalización extendida al grupo nitro. Dibuje todas las estructuras resonantes para el ión fenóxido... NH2 Amina alquílica. Facultad de Ecología y Recursos Naturales.... No hay deslocalización electrónica. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS DESARROLLADOS 1. NH2 + N - + NH2 -O + N -O + NH2 Amina vinílica. Escriba las estructuras de resonancia contribuyentes para cada una de las siguientes especies (No olvide indicar todos los electrones no enlazantes para el Cl.Guía de Ejercicios. N y O) 1 H2C C Cl H B Cl 3 2 Cl Cl 5 4 H N 6 O 7 H2C C CH3 H 8 9 - H2C C CH2 H 2.3.4-pentadienal mediante el método de la resonancia se pueden utilizar varias estructuras. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS PROPUESTOS 1. formule las cuatro de mayor contribución. 3. Departamento de Ciencias Químicas . Formúlense todas las estructuras resonantes que pueden tener alguna contribución en la descripción de la molécula del 1. Curso de “Química Orgánica I”.4-pentadienal 36 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. En la descripción de la molécula del 2. O H 2.5-hexatrieno. Departamento de Ciencias Químicas H 4 37 . Indique si es posible llegar por conjugación a través de dobles enlaces.Guía de Ejercicios. desde el punto a los posibles b. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 4. en cada una de las siguientes moléculas: b b b a 1 a a 3 2 b2 a b1 a1 b3 b3 b4 b b1 4 b5 b2 5 a b2 b1 a b2 b3 b3 b1 b4 6 b4 7 a 5. Formúlese en cada caso el conjunto de estructuras resonantes que pueden servir para describirlos: O O N O Cl O H + 1 2 3 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Los siguientes iones se forman como intermedios en determinadas reacciones orgánicas. Departamento de Ciencias Químicas . y O H OH OH y H2C O 7. Determine si los pares de estructuras son en realidad distintos compuestos o simplemente estructuras de resonancia de los mismos compuestos: 1. 5. 4. Primer Semestre 2010 6. O O y 3. O O 2.Guía de Ejercicios. a través de dobles enlaces) de los siguientes grupos sustituyentes: O CH3 H3C N 2 1 CH3 CH3 N 3 O NH2 4 38 5 R NO2 6 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Curso de “Química Orgánica I”. Señale la naturaleza (dador o aceptor. + O O y . + O y + - 6. . Departamento de Ciencias Químicas 39 .. Primer Semestre 2010 8. indique cuales constituyen estructuras resonantes y cuales no: 1 . O .. H3C N .. H2C C O H . + O H y 3 :- Cl H y + H Cl H H + 4 H3C C C Cl H H 5 9.. Curso de “Química Orgánica I”. y Cl C C CH2 H2 H y H3C N + . Para las siguientes parejas de estructuras de Lewis.Guía de Ejercicios. H . ... : Explique y/o defina los siguientes conceptos: a) Resonancia b) Estructuras contribuyentes c) Regla de Hückel d) Ácido e) Base f) Ácido conjugado g) Base conjugada h) Efecto inductivo i) Efecto mesomérico j) Carbocatión k) Carboanión l) Aromaticidad Facultad de Ecología y Recursos Naturales. H3C C O: H y ... O .. H 2 .. O . Explique mediante estructuras resonantes si los siguientes grupos sustituyentes estabilizan. desestabilizan o no causan efectos sobre las cargas: + + O 1 2 + + NH2 NO2 4 3 + + 5 OMe 6 - EtO 7 O + H2N 8 + + 9 40 O NO2 10 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas .Guía de Ejercicios. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 10. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Si en la molécula CH3-CH2-CH2-X. Departamento de Ciencias Químicas 41 . Curso de “Química Orgánica I”. Indique y explique que especies son aromáticas y quienes no lo son: - + + + 1 3 2 4 O + 7 6 5 + 8 + 12 11 10 9 N 13 N N 14 16 15 12. Primer Semestre 2010 11.Guía de Ejercicios. se sustituye por uno de los siguientes grupos o átomos: O + F OH NH Mg I SiH3 N O6 1 2 5 3 4 O 7 - CH3 8 + NH2 9 S- NH3 10 11 Indique cuales ejercerán sobre la cadena un efecto inductivo +I y cuales –I. Guía de Ejercicios. indique si se trata de un sistema aromático. Primer Semestre 2010 13. (Recomendación: Coloque los electrones no enlazantes). Si corresponde. indique cuales son aceptores y cuales dadores por efecto inductivo y efecto mesomérico. señale como la naturaleza de un grupo sustituyente afecta o no afecta la acidez para el fenol. En la siguiente tabla. Grupo Dador inductivo Dador mesomérico Aceptor inductivo Aceptor mesomérico 42 orto meta aumenta Facultad de Ecología y Recursos Naturales. -CN -COCH3 -F -Br -NO2 -I -CH3 -NH2 -OCH3 -BH3 16. Departamento de Ciencias Químicas para . H N O 2 1 N 4 3 H N N N S N 5 O S N N 7 6 8 14. Dados los siguientes grupos sustituyentes. H N O 2 1 O N N 3 O NH2 HO 4 N NO2 6 5 15. Curso de “Química Orgánica I”. Dados los siguientes heterociclos aromáticos realice las estructuras de resonancia que den cuenta de su aromaticidad y compruebe si cumplen la regla de Hückel. Escriba estructuras resonantes para cada compuesto y ordénelas de acuerdo a sus energías relativas. ¿Qué tipo de efecto provocan los siguientes sustituyentes? ¿De qué naturaleza son?.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 17. Explique los siguientes valores de pKa: Ácido acético Ácido 2-fluor acético Ácido 2-cloro acético Ácido 2.86 3.86 1.84 pKa= 4. Explique el efecto que provoca la presencia del átomo de cloro en el ácido butanoico: Ácido butanoico Ácido 2-cloro butanoico Ácido 3-cloro butanoico Ácido 4-cloro butanoico pKa= 4.83 pKa= 2. Explique porque el ácido acético tiene un pKa=4.66 2. Indique cual es el protón más ácido de los siguientes compuestos.77 18.52 21.76 y el ácido fórmico pKa= 3. Curso de “Química Orgánica I”. Explique el efecto que provoca la presencia del grupo metilo ácidos: Me-CO2H Me-CH2CO2H Me2CHCO2H Me3CCO2H en los siguientes pKa= 4.06 pKa= 4.86 pKa= 5.82 pKa= 2.58 pKa= 3.76 pKa= 4.53 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.50 Me = metilo 22.88 pKa= 4.29 2.2-dicloro acético Ácido 2-bromo acético Ácido 2-Yodo acético 4. Me3N+-CH2-CO2H NC-CH2-CO2H O2N-CH2-CO2H MeCO-CH2-CO2H MeO-CH2-CO2H pKa= 1.12 20.76 2. O H O O OH H 1 2 O 3 19.68 pKa= 3.47 pKa= 1. Departamento de Ciencias Químicas 43 . 43 pKa= 2.5-(O2N)2-C6H5CO2H pKa= 4.83 27. C6H5OH o-O2N-C6H5OH m-O2N-C6H5OH p-O2N-C6H5OH 2.83 pKb= 8.Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas .20 pKa= 2.4-(O2N)2-C6H5OH pKa= 9.50 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Curso de “Química Orgánica I”.38 pKb= 14. Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKb C6H5 NH2 o-O2N-C6H5 NH2 m-O2N-C6H5 NH2 p-O2N-C6H5 NH2 pKb= 9.20 pKa= 4.28 pKa= 10.28 pKb= 11.01 24.35 pKa= 7.55 pKb= 13.95 pKa= 10.8 pKa= 10.17 pKa= 3. Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKa C6H5CO2H o-O2N-C6H5CO2H m-O2N-C6H5CO2H p-O2N-C6H5CO2H 3. Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKb C6H5 NH2 o-OH-C6H5 NH2 m-OH-C6H5 NH2 p-OH-C6H5 NH2 44 pKb= 9. Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKa C6H5CO2H m-Me-C6H5CO2H p-Me-C6H5CO2H pKa= 4.2 pKa= 8.19 25.24 pKa= 4.14 pKa= 4.28 pKb= 9.02 28.38 pKb= 9.34 26.45 pKa= 3. Primer Semestre 2010 23. Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKa. Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKa C6H5OH o-Me-C6H5OH m-Me -C6H5OH p-Me -C6H5OH pKa= 9.95 pKa= 7. i) N H N H B A NO2 ii) S S B A O O iii) O B A 30. El fenol (pKa=10) se comporta como un ácido débil y dicho proceso puede ser descrito a través de la siguiente ecuación: O OH + + H Cuando se sustituyen hidrógenos aromáticos del fenol por uno o más grupos nitros se observan cambios importantes en la acidez de estos compuestos (1. Exponga claramente a que se debe la gran diferencia de pKa entre el ácido benzoico y el ácido salicílico. cual compuesto es la base más fuerte. OH OH OH NO2 NO2 pKa=9.3 NO2 pKa=7.3). Utilizando estructuras resonantes explique claramente estas diferencias de pKa.2.2 NO2 pKa=4. Curso de “Química Orgánica I”. Departamento de Ciencias Químicas 45 . Justifique brevemente su respuesta.0 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 29.98 31.20 pKa=2. COOH COOH OH Ácido benzoico Ácido salicílico pKa=4. Indique para cada una de las siguientes parejas. Justifique su respuesta. ¿Existe diferencia en la acidez de los siguientes fenoles?. Primer Semestre 2010 32. Curso de “Química Orgánica I”. NH2 NH2 O O 34. Diga cual de las siguientes aminas es más básica.Guía de Ejercicios. OH OH OH NO2 46 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Cual de los siguientes alcoholes es más básico. Justifique su respuesta OH OH O O 33. Justifique su respuesta. Departamento de Ciencias Químicas . 1 2 OH OH COOH COOH NO2 3 4 COOH COOH HOOC HOOC 5 NH3+ OMe O OMe 6 NH3+ OH CH3O COOH COOH 36.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 35. Demuestre mediante estructuras resonantes. Compare y explique la acidez del protón marcado con (*) en la siguiente serie: *H 1 *H 2 *H 3 O Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas 47 . Curso de “Química Orgánica I”. identifique el más ácido. En los siguientes pares de moléculas. - . Efecto –I 7.Guía de Ejercicios.. 1) . Efecto +I 8. 3) H H H :O : 48 . Las estructuras formuladas en 2.. . Facultad de Ecología y Recursos Naturales. O: . Efecto –I 18. Primer Semestre 2010 RESPUESTAS EJERCICIOS SELECCIONADOS 2.. Efecto +I Efecto -I 3.. Departamento de Ciencias Químicas :O: . : O ... Ningún efecto 9. : O . 1. 12. O . Efecto + 5... Curso de “Química Orgánica I”..- 8. ... - . : 3) . + + - - - + + - - + + 3. Efecto +I 10. O: . Los compuestos 1 y 4 no son estructuras resonantes. + O- O O- O- + H H + H H 5... 3 y 5 si lo son... O: . Efecto –I 2. .. Efecto +I 4. Efecto –I 6. : O . Guía de Ejercicios, Curso de “Química Orgánica I”, Primer Semestre 2010 29. ii) A. El ácido conjugado del compuesto B, es más ácido debido al efecto inductivo del grupo nitro. iii) A. El enolato B esta estabilizado por resonancia. El ácido conjugado B es más ácido que el de A. BIBLIOGRAFIA: 1. Química Orgánica. Francis A. Carey. Editorial McGraw Hill. 6ª Edición, 2006. 2. Química Orgánica Vol.1. José Luis Soto. Editorial Síntesis. 2ª Edición, 2003. 3. Química Orgánica. Juan Llorens Molina. Editorial Tébar. 1ª Edición, 2008. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas 49 Guía de Ejercicios, Curso de “Química Orgánica I”, Primer Semestre 2010 GUIA Nº 3 UNIDAD Nº 4: ISOMERÍA Elementos de simetría molecular: isomería estructural; estereoisómeros, conformación de alcanos y cicloalcanos. Isomería geométrica. Concepto de la luz polarizada. Polarímetro. Rotación óptica observada y específica. Concepto de Quiralidad. Enantiómeros , Diasteroisómeros, compuestos Meso. Determinación de la configuración absoluta y relativa. Fórmulas de proyección de Newman y Fischer. Nomenclatura de Cahn, Ingold y Prelog. Reglas de secuencia. 50 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas Guía de Ejercicios, Curso de “Química Orgánica I”, Primer Semestre 2010 EJERCICIOS DESARROLLADOS 1. Proponga un diagrama de relaciones energéticas entre las conformaciones del etano. Desarrollo: El etano, un hidrocarburo simple tiene dos conformaciones distintas: la conformación alternada y la conformación eclipsada que se consigue a medida que se rota en 60º Se ha destacado en rojo un átomo de hidrógeno para visualizar la rotación. HH H H H H H H 60º H H H H 60º H H H 120º Inicial 0º HH H HH H 60º 60º H H 180º H H H 60º H H H 60º 60º H 240º H H H H H H H 300º H H H H H 360º (= a 0º) Hay tres conformaciones alternadas y tres conformaciones eclipsadas. Por lo tanto el diagrama de energía versus ángulos diedro es: Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas 51 Para la siguiente molécula indicar la configuración R o S de los carbonos asimétricos.Guía de Ejercicios. Curso de “Química Orgánica I”. En esta molécula existen 4 átomos de carbono asimétricos marcados con asterisco (*) H2N H *S N R OH * S * * S O H COOH H 52 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas . La presencia de uno o varios átomos de carbono asimétrico en un compuesto químico es responsable de la existencia de isomería óptica. OH H2N H O N H COOH H Un carbono asimétrico o carbono quiral es un átomo de carbono que está enlazado con cuatro elementos diferentes. Primer Semestre 2010 2. 4-heptadienal (2E. Defina los siguientes conceptos: a) b) c) d) e) Isomería Estereoisomería Configuración Confórmero Conformación 2.Guía de Ejercicios. nombre los siguientes compuestos: CHO a) b) H Br Cl c) (CH3)N COOH NH2CH2 CH2SH d) H H H Cl H 4. Curso de “Química Orgánica I”.8-decantetraeno (Z)-2-Dimetilamino-2-buteno 3.4-hexadieno Z-1-bromo-2-cloro-1-fluorpropeno Ácido (E)-3-tertbutil-2-fenil-4-metil-2. Departamento de Ciencias Químicas 53 . 6E. realice el análisis conformacional de los siguientes alcanos: a) b) Facultad de Ecología y Recursos Naturales. En torno a los enlaces marcados.5-dimetil-2. 4Z)-3-cloro-2. 4Z.4-pentadienoico trans-1-deuteriopropeno (2E. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS PROPUESTOS 1. 4Z)-4-cloro-2. Aplicando la nomenclatura Z-E. Escriba la estructura de los siguientes alquenos: a) b) c) d) e) f) g) h) i) trans-3-metil-2-penteno trans-2-bromo-3-hidroxi-2-penteno (2E.6. 8E)-1-cloro-3-metil-2.4. Departamento de Ciencias Químicas . Primer Semestre 2010 5.Guía de Ejercicios. b) Formule un isómero constitucional de función c) Formule un isómero constitucional de cadena d) Formule un isómero constitucional de posición 6. a) b) c) d) Trans-1.3-dimetilciclohexano Cis-1. 7.3-dimetilciclohexano. Prediga la conformación de dicha forma favorable. a) Asigne la conformación absoluta a los centros asimétricos de los cuatro isómeros del 3-fenil-2-butanol. ¿Afectará la conformación a las asignaciones configuracionales?.2-dimetilciclohexano Trans-1. b) Las moléculas son relativamente libres en cuanto a su rotación sobre el enlace carbono-carbono central.2-dimetilciclohexano Cis-1. indicando la posición axial o ecuatorial en que se encuentre cada grupo metilo. Curso de “Química Orgánica I”. existe fuerte evidencia de que el compuesto existe casi de forma exclusiva bajo una de las dos formas. 8. Dibuje las dos conformaciones silla de cada uno de los siguientes compuestos. Aunque pueden representarse dos posibles conformaciones silla para el cis-4ter-butilciclohexanol. 54 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Indique cuales de los siguientes compuestos tiene algún carbono asimétrico y señálelo: a) H3C-CHOH-CH2-CH2-CHOH-CH3 b) H3C-CH2-CH(CH2CH3)-CH2-CHO c) H3C-CH2-CO-CH2-CH2-CH3 d) H3C-CH=CH-CH3 e) H3C-CH2-CH(CH3)-CH2-CHO f) H3C-CHOH-C6H5 g) H3C-CHOH-CH2-CHOH-CH2-CHOH-CH3 h) CH2OH-CHOH-CH2OH (glicerina) i) HOOC-CHOH-CHOH-COOH (ácido tartárico) j) HOOC-CHOH-CHOH-CHOH-COOH 9. Formule la 2-pentanona y tomando este compuesto como base: a) Represente en proyección de Newman la conformación más estable por giro en torno al enlace C3-C4. Curso de “Química Orgánica I”. Indique que estructuras serán enantiómeros y cuales diastereómeros. Dibuje fórmulas estructurales tridimensionales para los estereoisómeros del aminoácido Treonina (Ácido 2-amino-3-hidroxibutanoico). Señale la razón de la quiralidad. a) OH HO H H b) H3 C CH3 H e) H2 N N Cl h) OH H k) H H OH N H OH CH3 H j) OH CH3 H H3 C O H CH2 CH3 OH g) CH3 O D H O i) d) Br CH2 CH3 f) OH H c) CH2 CH2 CH3 Cl H3 C l) Cl CH2 Cl H Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 10. Departamento de Ciencias Químicas H3 C . Asigne las configuraciones absolutas para cada uno de los carbonos asimétricos.. Señale los carbonos asimétricos de las siguientes moléculas (recuerde que muchos átomos de hidrógeno no se dibujan para simplificar): CH3 OH COOH CH3 O CH2 OH N O O H 5-alfa-dihidrotestosterona Ácido Clavulánico 12. N CH2 CH3 H 55 . Indicar cuales de las siguientes estructuras son quirales y cuales no. 11. Guía de Ejercicios. CHO H OH H OH CH2OH 56 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Indique las configuraciones R o S de los siguientes compuestos: a) b) CH3 Br CH=CH2 F CH2CH3 d) HO c) H CH=CH2 H H3C CH(CH3 ) e) CHO CH(CH3 )2 f) Cl COOH CH3 NH2 CO-CH3 OH H CH2 CH3 15. Determine la configuración absoluta de los carbonos asimétricos. a) H O Br CH3 O b) c) HO H H O H OMe d) OH H HO H Br Cl HO H Cl O e) COOH NH2 H H CHO H H3C OH CH3 OH Cl COOH 14. Primer Semestre 2010 13. Departamento de Ciencias Químicas CH3 H H3C CH3 H H CH3 . Curso de “Química Orgánica I”. diastereoisómeros. Para cada estructura represente todos los estereoisomeros. Indique las configuraciones R o S de los carbonos asimétricos de las siguientes moléculas (recuerde que muchos átomos de hidrógeno no se dibujan para simplificar). meso). si es que los hay. diga la relación que hay entre los estereoisómeros (enantiomeros. Departamento de Ciencias Químicas H Br H Cl CH3 57 . CH3 C 2H5 CHO H Br H OH HO Br H H OH H CH3 C 2H5 A COOH H HO CH3 OH H3C OH CH2OH B COOH C D 18. Identificar la relación entre los pares de moléculas representadas a continuación como enantiómeros. Dibuje formulas de proyección de Newman de un rotámero de cada uno de los siguientes compuestos.Guía de Ejercicios. Indique en que casos el compuesto puede ser ópticamente activo. a) H b) CH3 CH3 H Br y Cl CH3 Cl Br Cl H Br H Cl y CH3 c) CH3 Cl Br H CH3 H Cl H Br y HO H H Cl H y CH3 Br Cl Cl H3C H H H y HO OH H H f) H H OH H CH3 e) Cl CH3 d) H CH3 H Cl H OH OH HO Cl CH3 OH H y 17. o idéntica. Curso de “Química Orgánica I”. diastereoisómeros. Convierta las siguientes proyecciones de Fischer en fórmulas caballete: a) b) c) H2N H CH3 d) CHO COOH H OH CH2OH CH2OH CH2OH Br Cl CH3 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Primer Semestre 2010 16. CH a c b CH3 H3C HO CO2H H H D d e CH2CH3 H CH3 H5C2 Cl H Br f OH g H Cl CHO h i O F H j CH4 Cl k l Cl CH3 H CH2CH3 m 58 F Cl OH H H Cl H3C H F CH3 H3C H3C H3C COCH3 HO H H H CH3 Br CH3 n Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas O . Determine cuales son los carbonos asimétricos en las siguientes moléculas y su configuración absoluta.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 19. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 20. Departamento de Ciencias Químicas 59 . diastereómeros. dibuje el diagrama de energía en cada caso: a) b) Cis-1.Guía de Ejercicios. Br Br a) Br CH3 CH3 b) Br H Br Cl Br H Cl CH3 CH3 c) H H CH3 H CH3 Cl H Br Br Cl H d) H CH3 CH3 CH3 CH3 H e) H OH CH3 H H CH3 H C2H5 OH HO OH H C 2H 5 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.3-dimetilciclohexano Trans-1. compuestos meso o idénticos y en cada caso determine la configuración absoluta de cada carbono quiral en el primer compuesto de cada serie. Indique la relación entre las estructuras describiéndolas como enantiómeros. Curso de “Química Orgánica I”.3-dimetilciclohexano 21. Dibuje claramente todas las conformaciones posibles para cada uno de los compuestos siguientes y determine cual de los confórmeros es el más estable. Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 22. Indique la configuración absoluta de cada uno de ellos. Dibuje todos los confórmeros silla de la molécula. Curso de “Química Orgánica I”. Respecto de la siguiente molécula indique: CH3 H a) b) c) 60 CH3 Marque con un asterisco (*) cual o cuales son los carbonos asimétricos en la molécula. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas . i) e) H a) (CH3)2N COOH 3. Primer Semestre 2010 RESPUESTAS EJERCICIOS SELECCIONADOS 2. por tanto: 1=3 > 5 >> 2 > 4 = 6. Departamento de Ciencias Químicas 61 . La eclipsada más estable es 2. El orden de estabilidad es. d) 2Z. Los carbonos asimétricos se señalan en negrita cursiva y con efecto subrayado: a) H3C-CHOH-CH2-CH2-CHOH-CH3 b) H3C-CH2-CH(CH2CH3)-CH2-CHO c) H3C-CH2-CO-CH2-CH2-CH3 d) H3C-CH=CH-CH3 e) H3C-CH2-CH(CH3)-CH2-CHO f) H3C-CHOH-C6H5 g) H3C-CHOH-CH2-CHOH-CH2-CHOH-CH3 h) CH2OH-CHOH-CH2OH (glicerina) i) HOOC-CHOH-CHOH-COOH (ácido tartárico) j) HOOC-CHOH-CHOH-CHOH-COOH 11.Guía de Ejercicios. 6E. a) En el 2-metilbutano las seis conformaciones más características son: Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me 1 2 Me Me 4 3 6 5 Las conformaciones alternadas 1 y 3 tienen la misma estabilidad y son más estables que la 5. c) E. b) Z. 5. 4Z. a) Z. Curso de “Química Orgánica I”. 4. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. O a) COCH3 H H H H b) O c) O H d) O 8. Carey. José Luis Soto. Química Orgánica Vol. Francis A. a) H O CH3 b) c) HO H H R R R Br S O R S O Br S R H OMe d) HO H Cl H c) R O R CHO d) R S H H3C OH S CH3 b) S H S e) COOH H NH2 R 14.1. Editorial Síntesis. Editorial McGraw Hill. a) Quiral g) Quiral * * * * CH3 O b) Quiral h) No quiral c) Quiral i) No quiral d) No quiral j) Quiral e) Quiral k) No quiral f) Quiral l)No quiral 13. 2. a) Enantiómeros b) misma molécula d) misma molécula e) Enantiómeros f) R c) Diastereoisómeros f) Enantiómeros BIBLIOGRAFIA: 1. a) R R HO H Cl OH S OH Cl COOH e) R 16. Primer Semestre 2010 OH CH3 COOH N * * CH2 OH O * * * O H 5-alfa-dihidrotestosterona Ácido Clavulánico 12. Curso de “Química Orgánica I”. 2006. Departamento de Ciencias Químicas .Guía de Ejercicios. 6ª Edición. 2003 62 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Química Orgánica. 2ª Edición. Halogenación de alcanos. Radicales libres y su estabilidad.Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas 63 . Curso de “Química Orgánica I”. Mecanismos de sustitución uni y bimolecular (SN1 y SN2). Primer Semestre 2010 GUIA Nº 4 UNIDAD Nº 5: Tipos de reacciones químicas Reacciones con ruptura hemolítica. Reacciones de adición a dobles enlaces. Reacciones de sustitución nucleofilica. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Ruptura de enlace heterolítico (reacciones polares). Estabilidad de carbocationes y carbaniones. Curso de “Química Orgánica I”. El orden de reactividad de los carbocationes es: Terciario > secundario > primario > metilo 2. Departamento de Ciencias Químicas . Según el mecanismo propuesto.Guía de Ejercicios. Justifique el orden de reactividad de los siguientes alquenos frente a las reacciones de hidratación catalizada por ácidos. se produce el carbocatión más estable de los posibles (el secundario) y el ión cloruro actúa como nucleófilo. se produce un carbocatión primario.3-dimetil-2-buteno un carbocatión terciario. conforme aumenta la sustitución del doble enlace ya que los grupos alquilo presentan un ligero efecto electrón donante. el H+ actúa como electrófilo. la densidad electrónica de la nube π aumenta. H3O+ H + + OH2 Por un lado. atacando al carbono que tiene carga positiva para dar el cloruro de alquilo secundario. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS DESARROLLADOS 1. H H H H H H3C CH3 H H3C CH3 H3C CH3 AUMENTA LA REACTIVIDAD La reacción de hidratación catalizada por ácidos comienza por el ataque de un protón del ácido sobre la nube π del alqueno para producir un carbocatión. pero la razón de mayor peso es el tipo de intermedio que se genera en cada caso. Para el eteno. Al aumentar la densidad electrónica aumenta su reactividad frente a electrófilos. Indique el producto de la siguiente reacción: HCl La reacción con HCl conduce a la formación de un haluro de alquilo. 64 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. mediante una adición Markovnikov. para el (E)-2-buteno un carbocatión secundario y para el 2. Primer Semestre 2010 + H + Cl Cl 3. Departamento de Ciencias Químicas 65 . Indique el producto que se obtiene en la siguiente reacción: H H I H + NaOH El yodometano es un sustrato primario el cual se ve favorecido en reacciones del tipo SN2. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. la formación del estado de transición y el desprendimiento del grupo saliente (ión yoduro). El mecanismo siguiente muestra el ataque por el nucleófilo (ión hidróxido). . Proponga un mecanismo detallado que explique la formación del producto de la reacción en cada caso: CH3 OH O OH a) H S H H2SO 4 F O + S F b) OH + H O H 2O c) + H OH OH H2 O O d) + H OH O CH2 e) OH HBr COOCH3 COOCH3 Br f) H3C OH + H H2 O O OH H3C 2. ¿Será este carbocatión más o menos estable que el carbocatión bencilo? . Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS PROPUESTOS 1.Guía de Ejercicios. CH2 + catión p-metoxibencilo 66 CH2 + carbocatión bencilo Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Teniendo en cuenta los efectos electrónicos que el grupo metóxido (-OMe) puede ejercer sobre un átomo de carbono positivo. Departamento de Ciencias Químicas . formule el catión pmetoxibencilo como un híbrido de cinco estructuras resonantes y señale las dos de mayor contribución.. MeO . en la misma línea de comparación. 5.- . a) b) Cl c) CH3 Cl d) Br Cl Br e) 4. Departamento de Ciencias Químicas 67 . Formule las estructuras resonantes del carbocatión cicloheptatrienilo y.Compárese su estructura con la del benceno y dé una explicación de su estabilidad.. Primer Semestre 2010 3. El carbanión ciclopentadienuro es sumamente estable y se puede describir como un híbrido de las siguientes estructuras canónicas: .. Indique cual de los siguientes derivados halogenados es primario.Guía de Ejercicios. indique que cabe esperar de su estabilidad.... secundario o terciario.- . Ordene por estabilidad los siguientes carbocationes: CH3 CH3 CH3 + H C a CH3 H + H C C b H3C + OCH 3 NO2 c d O H + C e O 2N H CH3 H + C f C H3C + C CH3 g + CH3 CH3 OCH3 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Curso de “Química Orgánica I”..- . La butanona puede formar dos carbaniones que se pueden describir en términos del método de la resonancia como híbridos de dos estructuras canónicas o resonantes: O O ..Guía de Ejercicios.Carbanión II Compare ambos carbaniones e indique: a) ¿Cuál de las dos estructuras en cada caso tendrá una mayor contribución en la descripción de la especie? b) ¿Qué tipo de efecto estabilizante ejerce el grupo carbonilo en ambos casos? c) ¿Cuál de los dos carbaniones debe ser más estable y por qué? 7. Departamento de Ciencias Químicas NO2 ..- Carbanión I O- O . Ordene los siguientes carbocationes de mayor a menor estabilidad. Primer Semestre 2010 6. a) + + C C C H b) + C C OCH3 c) CH3 + H C + + CN + C + C + NH2 C + d) C + C + O 2N C NO2 H3C 68 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Curso de “Química Orgánica I”. KI c) Indique el nombre de cada producto formado.y Ic) NH3 y Cld) CH3OH y CH3OIndique quien es mejor grupo saliente Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios.y Ic) NH3 y Cld) CH3OH y CH3OIndique cual es más fuerte como nucleófilo 10. moderado y débil) Electrófilo Grupo saliente (bueno y malo) Sustrato Cinética primer orden Sustitución nucleofilica Sustitución nucleofilica unimolecular Sustitución nucleofilica bimolecular Cinética de segundo orden Solvente polar Solvente apolar Solvatación Impedimento estérico Racemización Inversión de la configuración Retención de la configuración Se tienen los siguientes pares de nucleófilos: a) OH-. NaCl. Departamento de Ciencias Químicas 69 . 8. b) Suponiendo que todos reaccionan vía SN2 prediga cual o cuales son los productos de reacción con: NaOH. H2O b) Br. Nucleofilo (fuerte. Defina o explique los siguientes conceptos: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o) p) 9. CH3ONa. Curso de “Química Orgánica I”. Se tienen los siguientes pares de grupos salientes: a) OH-. Primer Semestre 2010 a) Suponiendo que todos reaccionan vía SN1. H2O b) F. CH3OH. prediga cual o cuales son los productos de reacción con: H2O. La velocidad de la reacción no depende de la concentración del nucleófilo Compite la reacción de eliminación A partir de un enantiómero se obtiene una mezcla racémica Está favorecida en haluros terciarios Transcurre mediante un mecanismo de carbocationes Es sensible a impedimentos estéricos Puede dar lugar a transposiciones Está favorecida cuando el nucleófilo es de fuerza media-baja Es una reacción concertada Se pasa por un único estado de transición En los siguientes pares de nucleófilos indique cual es el más fuerte: a) CH3S. Curso de “Química Orgánica I”. Es estereoespecífica Está más favorecida en yoduros y menos en fluoruros. Departamento de Ciencias Químicas .y R-OH 70 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) 12.y HSb) HS.y Cld) R3N: y :NH3 e) R-OH y H2O f) R-O.Guía de Ejercicios.y OHc) Br. cuales con la SN2 y cuales son aplicables a ambos mecanismos. Primer Semestre 2010 Indicar cuales de las siguientes proposiciones están relacionad as con la sustitución nucleofílica SN1. 11. d) Señale el nombre para cada uno de los productos formados. b) Indique un mecanismo apropiado para cada proceso. c) Haga un diagrama de energía v/s coordenada de reacción. Primer Semestre 2010 13. suponiendo un proceso SN1. Se tienen las siguientes reacciones de sustitución nucleofilica. grupo saliente y nucleofilo en cada una de las reacciones. OC H3 HBr Producto? H CH3 H CH3OH Producto? Br OH CH3 HCl Producto? H3C H NH2 HI Producto? H CH3 H CH3CH2CH2OH Producto? CH3 OCH2CH3 HBr Producto? Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. al respecto: a) Identifique el sustrato. Departamento de Ciencias Químicas 71 . Curso de “Química Orgánica I”. Guía de Ejercicios, Curso de “Química Orgánica I”, Primer Semestre 2010 14. Se tienen las siguientes reacciones de sustitución nucleofílica, suponiendo un proceso vía SN2, al respecto: a) b) c) d) Identifique el sustrato, grupo saliente y nucleófilo en cada una de las reacciones. Indique un mecanismo apropiado para cada proceso. Haga un diagrama de energía v/s coordenada de reacción. Señale el nombre para cada uno de los productos formados. Br CH3OH/NaOCH3 H H2O/KOH F H H NaI OCH 2CH 2CH 3 Acetona CHO O H CH3 O terButONa CH3 terButOH H3C H H NaCN Cl CH3CN H H Cl NO 2 H2O/NaOH 72 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas Guía de Ejercicios, Curso de “Química Orgánica I”, Primer Semestre 2010 15. Prediga en cada caso la estructura del precursor (sustrato) y el probable nucleófilo (sugerencia: identifique el grupo saliente). H a) Sustrato? NaCl + H3CH2COC Acetona H3C Br Br H b) Sustrato? H + + H F H F c) + + Sustrato? H3C CH3OH NaOH H3C CHO OH H d) + Sustrato? KBr Br Cl H H e) Cl + Sustrato? H H3C f) Sustrato? + NH3 H H CN H3C CH3 CH3 NO 2 + CH3CH2OH Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas 73 Guía de Ejercicios, Curso de “Química Orgánica I”, Primer Semestre 2010 16. Dé una explicación para la formación de los productos marcados: Cl OH HCl H + 20% H F Cl OCH3 H2O/CH3ONa + 30% OTs NaOH ClTs H 17. H H OH Indicar el producto principal que se obtendrá al hacer reaccionar el 1clorobutano con: a) Etóxido de sodio (EtO-Na+) b) Amoníaco (NH3) 74 H OH 70% OH 80% Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas d) Si la reacción se lleva a cabo con una disolución de hidróxido de sodio. En las siguientes reacciones de sustitución nucleofílica de haluros de alquilo. Departamento de Ciencias Químicas 75 . Para la reacción entre el 1-propeno y el HCl (ácido clorhídrico) responda dibujando las respectivas estructuras: a) ¿Cuál sería el producto que usted esperaría obtener? b) ¿Se formará sólo un producto o una mezcla? c) ¿Cuál es el Enantiómero S y cual el R. sustituyéndose el átomo de cloro por un grupo hidroxilo –OH y dando lugar a 3-metil-3-hexanol. indicar si se producen mediante un mecanismo SN1 o SN2. 20. o se trata de un compuesto meso. o de uno no Quiral?. Curso de “Química Orgánica I”. se obtienen varios productos. Primer Semestre 2010 18. Br y I) se adicionan al doble enlace. si es que los hay. Cl. c) Si la reacción se lleva a cabo en presencia de metanol.Guía de Ejercicios. Br. Indicar la estructura de los dos productos más abundantes distintos del indicado. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. además del producto indicado se obtiene otro subproducto. d) ¿Se cumple la regla de Markownikov?. incluso en mayor proporción que el 3-metil3-hexanol. a) ¿Se trata de una SN2 o SN1? b) Indicar la estereoquímica del producto obtenido. Una de las reacciones típicas de adición a dobles enlaces es aquella en que moléculas del tipo HX (X= F. Indique su estructura. Escriba la fórmula estructural del producto de la reacción: a) 1-cloropropano + NH3 b) 2-cloropropano + OH2 c) 2-cloropropano + H2S (DMSO) d) Cl + 19. CH3OH El (R) 3-cloro-3-metilhexano reacciona con agua en un disolvente adecuado. Se tienen las siguientes reacciones de adición electrofilica: c) d) e) Complete las reacciones.Guía de Ejercicios. Asigne el nombre apropiado a cada uno de los reactantes y productos formados. De un mecanismo apropiado para cada una de ellas. HBr HCl HCN Br2 H H + Cl CH3 Cl H3C H3C Br H + Br H CH3 Br Br2 Br + Br Cl2 Br Cl Cl + Cl Cl OH H H2O 76 H H + Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas H OH . Primer Semestre 2010 21. Curso de “Química Orgánica I”. HBr Facultad de Ecología y Recursos Naturales. H CH3 + H Productos? OH 24. H H H HCl H 23.3-pentadieno con ácido clorhídrico. Productos? Determine todos los productos de la reacción. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 22. Departamento de Ciencias Químicas 77 . Determine los productos que se forman si se trata el 3-metil-1.Guía de Ejercicios. Determine todos los productos de la reacción si el compuesto de la figura se trata con etóxido de sodio (EtONa) en etanol. 27. Primer Semestre 2010 25. Curso de “Química Orgánica I”. Pd e) + KMnO4 (diluido y frio) 26. Justifique este hecho a partir de la naturaleza de los intermediarios de reacción.Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas H Br CH 3 H CH3 Br F . Complete las siguientes reacciones: a) + HI b) + Br Br c) + H2SO4 + H2O d) + H2. Cuando el HBr reacciona con el 2-metil-2-buteno se forma preferentemente: 2-bromo-2-metilbutano y no 2-bromo-3-metilbutano. I II III OH OH Cl O Br Cl A 78 B C D H O E Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Elija el alqueno de partida (I-III) para preparar cada uno de los compuestos (A-F) y describa los reactivos y condiciones de reacción que considere necesarios para cada caso. Departamento de Ciencias Químicas 79 . Dibuje el producto mayoritario que se obtiene en cada una de las siguientes reacciones: Br2 Cl2/CH3OH Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 28.Guía de Ejercicios. . O: S F S F F d) ... 80 Primarios: c y e. d.. + O H S . MeO . O . MeO MeO . secundarios: a. Este catión es más estable que el catión bencilo ya que el grupo metóxido (con su efecto M+. Primer Semestre 2010 RESPUESTAS EJERCICIOS SELECCIONADOS 1. V + Las dos fórmulas de mayor contribución son I (con el anillo aromático) y IV (todos los átomos con ocho electrones). O: + + H Las estructuras resonantes son: . MeO . + . Departamento de Ciencias Químicas ... H . O: H + .+ O H 2. terciarios b.. 3.. CH2 + I + . MeO . a) + H + :O H H ..Guía de Ejercicios. + III II IV .. mayor que el I-) ayuda a estabilizar la carga positiva. .... Facultad de Ecología y Recursos Naturales. O .. H + + H . Curso de “Química Orgánica I”... :O H S S F F ... CH3-CHOH-CH3 c) SN2. Primer Semestre 2010 4. 11. posee seis electrones p. contribuyendo así a la deslocalización de la carga negativa. solo que los seis electrones se deslocalizan sobre seis átomos de carbono. CH3-CH(SH)-CH3 d) SN1. CH3-CH2-CH2-NH2 b) SN1. La única diferencia es que los electrones se deslocalizan sobre solo cinco átomos de carbono. frente a II que lo sitúa en uno secundario. pudiéndose describir mediante siete estructuras idénticas: + + + + + + + a. a) Butiletiléter b) N-butilamina 18. b) El grupo carbonilo estabiliza el carbanión correspondiente por su efecto M-. catión bencílico más estable 19. c) El carbanión I es el más estable por situar la carga negativa en un átomo de carbono primario. a) SN1 b) Se obtiene una mezcla racémica CH2CH3 HO CH3 CH2CH2CH3 CH2CH3 H3C OH CH2CH2CH3 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. a) SN2 f) SN2 k) SN2 b) Ambas g) SN1 l) SN2 12. deslocalizados formando una nube circular de electrones por lo que debe tener características análogas a las del benceno. Curso de “Química Orgánica I”. es decir. Departamento de Ciencias Químicas 81 .Guía de Ejercicios. También el catión cicloheptatrienilo tiene una estructura similar. a) SN2. a) CH3-Sd) R3N: c) SN1 h) SN2 b) HSe) R-OH d) Ambas i) SN1 e) SN1 j) SN1 c) Brf) R-O- 17. a) La estructura más estable de cada anión es la que tiene la carga negativa en el átomo de oxígeno (el más electronegativo) y será la de mayor contribución en ambos casos. El anión ciclopentadienuro tiene una estructura totalmente similar al benceno. Departamento de Ciencias Químicas . H H + H+Br- H H + H H CH3 CH3 + Br CH3 H Br H CH3 27. Dado que estos son más estables cuanto más sustituido está el carbono donde reside la carga. se formarán preferentemente el derivado bromado que proviene del ataque del ión Br.3-dibromo-4-metilpentano c) 2-metil-2-butanol d) Etilbenceno e) 2-metil-1. puede provenir tanto de II como de III. tiene lugar la reacción de eliminación favorecida en haluros terciarios. la adición del cloro conduce a la formación del compuesto A. Al no especificarse en este caso la estereoquímica del compuesto obtenido. Según los alquenos de partida pueden generarse estereocentros. Curso de “Química Orgánica I”. El compuesto A. En esta reacción los intermediarios son carbocationes. 82 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.al carbocatión terciario. Los alquenos que se obtienen preferentemente son los más sustituidos: CHCH3 CH2CH3 CH3 H3C CH2CH2CH3 CHCH2CH3 25. La adición de halógenos a alquenos es un proceso anti y por tanto estereospecífico.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 c) Se obtiene una mezcla racémica del éter metílico correspondiente: CH2CH3 MeO CH2CH3 CH3 OMe H3C CH2CH2CH3 CH2CH2CH3 d) En medio alcalino.2-propanodiol 26. a) 2-yodopropano b) 2. PO43-). el ataque del electrófilo (protón) produce el mismo carbocatión. Un procedimiento similar al descrito en el apartado anterior aplicado a I lleva a la formación de C. + H H2O + CH3-CH=CH-CH3 H CH3-CH2-CH-CH3 + ZoE H O + OH H El compuesto C. La adición de bromo sobre 1-metilcicloocteno es estereoespecífica. Br2 Br + 1 + Enantiómeros Br + Br 2 Br Br + Br A1 Br Enantiómeros A2 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Es el resultado de la adición de una molécula de agua a II o III por tratamiento del correspondiente alqueno con una disolución acuosa de un ácido con un anión poco nucleófilo (SO42-. + H H2O + H + O H + O H H 28. lo cual implica que la adición es anti. La estereoquímica relativa de los átomos de bromo que se adicionan es trans. como ocurre con todos los alquenos. Independientemente de que el alqueno sea Z o E.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 CH3-CH=CH-CH3 ZoE Cl Cl2 CCl4 Cl El compuesto B. Departamento de Ciencias Químicas 83 . que es atacado por una molécula de agua que actúa como nucleófilo. Curso de “Química Orgánica I”. Editorial McGraw Hill. Editorial Tébar. 1ª Edición. Editorial Síntesis. Química Orgánica Vol. 84 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.1. 2ª Edición. José Luis Soto. Química Orgánica. Primer Semestre 2010 BIBLIOGRAFIA: 1. 6ª Edición. 2008. Francis A. 2003. 3. Curso de “Química Orgánica I”. Carey.Guía de Ejercicios. 2006. Química Orgánica. Departamento de Ciencias Químicas . 2. Juan Llorens Molina. Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. efecto orientador de los sustituyentes. Primer Semestre 2010 GUIA Nº 5 UNIDAD Nº 5: Tipos de reacciones químicas Reacciones de Eliminación (E1 y E2). Reacciones de adición y sustitución al grupo carbonilo.) Sustitución electrofílica aromática. Departamento de Ciencias Químicas 85 . Curso de “Química Orgánica I”. Factores que la condicionan (eliminación de halogenuros de alquilo (HX) y eliminación de agua (H2O). Eliminación v/s sustitución. reacciones de alcoholes en medio ácido. Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas . Solución: El terbutóxido de sodio es una base fuerte y voluminosa que conduce a una reacción de eliminación.4-trimetil-2-penteno 2. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS DESARROLLADOS 1. En estas condiciones.3. los halogenuros primarios dan preferentemente reacciones de sustitución. La tabla siguiente muestra las proporciones entre eliminación y sustitución para la reacción entre el KOH en etanol y tres halogenuros de alquilo diferentes: Halogenuro de alquilo 1-bromobutano 2-bromobutano 2-bromo-2-metilpropano Sustitución 90% 21% 0% Eliminación 10% 79% 100% ¿Qué relación existe entre la estructura de los halogenuros de alquilo y el tipo de reacción que se desarrolla preferentemente? Solución: La presencia de un nucleófilo fuerte (OH-) favorecerá la existencia de un mecanismo de 2º orden. Curso de “Química Orgánica I”.4-dimetilpentano con ter-butóxido de sodio mediante un mecanismo del tipo E2. por lo tanto el producto de la reacción es un alqueno Cl ONa 2. Indique el producto principal que se obtendrá cuando se hace reaccionar el 3-cloro2. mientras los secundarios y terciarios de eliminación. 86 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. r) Si los productos de la reacción E2. Primer Semestre 2010 EJERCICIOS PROPUESTOS 1. determine la reactividad del compuesto frente a ter-butóxido de sodio (CH3)3CO-Na+. Mediante el uso de mecanismos. una base. Propuestos en a) sufrieran una reacción de eliminación E1. Considere el compuesto representado en la figura: Br Br Mediante el uso de mecanismos. Departamento de Ciencias Químicas 87 . Considere el compuesto representado en la figura.Guía de Ejercicios. indique mediante un mecanismo detallado de eliminación E2. Cl Cl CH3 2. una base. ¿Qué productos se obtendrían? Facultad de Ecología y Recursos Naturales. por Ud. el o los productos de la reacción. Curso de “Química Orgánica I”. determine la reactividad del compuesto frente a etóxido de sodio (CH3CH2O-Na+). el o los productos de la reacción. Al respecto responda: q) Para el confórmero más estable. indique mediante un mecanismo detallado de eliminación E2. Al respecto responda: Para el confórmero más estable. y en etanol como disolvente. en terbutanol como disolvente. c) Indique los productos de la reacción y escriba un mecanismo detallado en cada caso. b) Escriba el confórmero más estable correspondiente del cis-1-bromo4-tert-butiliclohexano.Guía de Ejercicios. Al respecto responda: a) Escriba el confórmero más estable correspondiente al trans-1-bromotert-butilciclohexano. Proponga un mecanismo detallado para cada etapa de esta reacción. indicando cada intermediario y una estructura para cada uno de los productos que se forman: A. HBr H B Base C + D Predecir si en las siguientes reacciones se obtendrá el producto SN2 o de E2. C y D. Considere el trans y el cis 1-bromo-ter-butilciclohexano (representado en la figura en dos dimensiones sin estereoquímica). Primer Semestre 2010 3. Departamento de Ciencias Químicas . 5. a) b) c) d) 88 CCl 4 A + 1-bromopropano + CH3-ONa/CH3OH → 2-bromopropano + NH3 → 2-bromopropano + (CH3)3CONa → 2-cloro-2-metilpropano + NaOH/∆ → Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Escribir la fórmula estructural del producto de la reacción. B. N Br Productos? Solvente polar Cis N Br Productos? Solvente apolar y calor Trans 4. Curso de “Química Orgánica I”. 3-dimetilpentano (R)-(1-cloroetil)ciclohexano 1-cloro-1-metilciclohexano (R. No obstante. mediante tratamiento con ter-butóxido de sodio. A’ y B. Curso de “Química Orgánica I”. y cual de los dos productos se obtiene mayoritariamente a partir del reactivo cis. En base a dibujar las conformaciones silla de ambos reactivos.R)-2-cloro-3-metilpentano 8. C.Guía de Ejercicios. dando lugar a un único producto de eliminación bimolecular A. el isómero cis da lugar a dos productos A’ (enantiómero de A) y B. ¿Cual de las estructuras (A. H3C CH3 Dibuje el producto principal que se obtendrá al someter a eliminación E2 los siguientes haluros de alquilo. 9. Explique su respuesta: + H A CH3O- Br OMe B metanol C CH3 O H D Facultad de Ecología y Recursos Naturales. B. a) b) c) d) e) f) g) (R)-2-cloro-3-metilbutano (S)-2-cloro-3.R)-2-cloro-3-metilpentano (S. Primer Semestre 2010 6. Indique mediante un mecanismo detallado como puede ocurrir la siguiente transformación. D o E) no corresponde a un producto de la reacción?.S)-2-cloro-3-metilpentano (S. 7. Utilice todos los reactivos que usted considere necesarios. Departamento de Ciencias Químicas H OMe E 89 . indicar cuales son los productos A. El trans 1-bromo-2-metilciclohexano reacciona con metóxido de sodio. Indique la estereoquímica del producto cuando sea necesario. En el proceso siguiente.Guía de Ejercicios. Haga un mecanismo detallado que explique la formación del producto. indique los principales productos de reacción. 12. Curso de “Química Orgánica I”. Departamento de Ciencias Químicas . secundario o terciario. Primer Semestre 2010 10. a) b) c) d) 13. Etanol 3-pentanol 3-etil-3-pentanol 2-metil-1-propanol ¿Qué alquenos se formarán por deshidratación de los siguientes alcoholes? a) b) c) d) 1-propanol 2-propanol 2-octanol 3-metil-3-pentanol Ordenar los compuestos siguientes en orden creciente de reactividad frente a una reacción de sustitución electrofílica aromática. (a) (c) (b) Cl (e) (d) CHO Cl 90 Producto? Clasifique cada uno de los alcoholes siguientes como primario. Cl 11. + (CH3)3COH (CH3)3COK OMe Facultad de Ecología y Recursos Naturales. b) a) d) CH3 c) HO I e) f) O2N 17. Indicar en los siguientes compuestos la/s posición/es en que se producirá una nueva sustitución electrofílica aromática. Compare la velocidad de reacción de entrada de un segundo sustituyente en una reacción de sustitución electrofílica.Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas 91 . Primer Semestre 2010 14. Curso de “Química Orgánica I”. O H2N O H3C Indique los productos cuando reacciona el 2-metilbutanal con los siguientes reactivos: a) NH3 b) CH3OH c) CH3NH2 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. respecto al benceno. SO3H Nombre los compuestos e indique la naturaleza (aceptor o dador de carga electrónica) de los grupos funcionales sobre el anillo aromático. NO2 COOH COOH CHO OH CHO O2N OH 15. Clasifique los siguientes compuestos mono sustituidos en orden creciente de velocidad de reacción de sustitución electrofílica aromática: F 16. A Br CH3 H CH3 A' Br H3 C H3 C H B + H3 C H H Se obtiene mayoritariamente el producto B (alqueno más sustituido.Guía de Ejercicios. a) 2-metil-2-buteno b) 3. Primer Semestre 2010 RESPUESTAS EJERCICIOS SELECCIONADOS 5. Saytzeff) 92 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas .3-dimetil-1-penteno e) E-2-penteno f) E-2-penteno c) etilenciclohexano d) 1-metilciclohexeno g) Z-2-penteno 8. Curso de “Química Orgánica I”. a) SN2 b) SN2 O + NaBr + HBr NH2 c) E2 d) E2 + + HBr HCl 7. por tanto. a) Propeno d) 3-metil-2-penteno (producto mayoritario. d < b < a < c < e 16.A. f) Acetofenona (fenilmetilcetona) El grupo metilcetona (CH3CO-) es atractor de electrones. b) O H CH3OH. Orienta la entrada del segundo sustituyente en meta. Los otros compuestos corresponden a los productos de eliminación A y B y al de sustitución D y E.E. Departamento de Ciencias Químicas 93 . b) Fenol (hidroxibenceno) El grupo hidroxilo (OH-) es donador de electrones por efecto mesomérico (o de resonancia) por tanto se comporta como activante frente a una sustitución electrofílica aromática (S. El compuesto C no corresponde a un producto de la reacción. Orienta la entrada del segundo sustituyente e orto y para.E. 17. por efecto mesomérico. Primer Semestre 2010 9. se comporta como un desactivador frente a la S. 13.Guía de Ejercicios. isómeros Z y E) + 2-etil-1-buteno (producto minoritario). a) alcohol primario b) alcohol secundario c) alcohol terciario d) alcohol primario 12. Curso de “Química Orgánica I”. H+ OH H OMe HEMIACETAL CH3OH OMe H OMe + H2O CETAL Facultad de Ecología y Recursos Naturales.A). 11. 2ª Edición. 2006. Editorial McGraw Hill. Química Orgánica. 94 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. 3. Química Orgánica Vol. Editorial Síntesis. 2008. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 BIBLIOGRAFIA: 1.1. Departamento de Ciencias Químicas .Guía de Ejercicios. Química Orgánica. Carey. Francis A. 2. 1ª Edición. Juan Llorens Molina. 2003. Editorial Tébar. 6ª Edición. José Luis Soto. Configuración de Monosacáridos. Departamento de Ciencias Químicas 95 .Guía de Ejercicios. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Primer Semestre 2010 GUIA Nº 6 UNIDAD Nº 5: Biomoléculas: Hidratos de carbono y péptidos Definición y clasificación de Hidratos de carbono. Estructuras cíclicas de los monosacáridos: formación de hemiacetales. Anómeros de los monosacáridos: Mutarrotación. Curso de “Química Orgánica I”. Guía de Ejercicios, Curso de “Química Orgánica I”, Primer Semestre 2010 EJERCICIOS DESARROLLADOS 1. Para la Glucosa, CHO H OH HO H H OH H OH CH2OH Proponga una estructura en sus formas α y β hemiacetálicas cíclicas de seis miembros usando la representación de Haworth. Solución: Glucosa de la serie D. H HO H H CHO OH H OH OH CH2OH H H H OH H HOH2C CHO OH OH H OH CH2OH H OH H O H OH + H OH OH H CH2OH H α-D-glucopiranosa OH O OH H H H H H OH OH H CH2OH OH O OH OH OH D-Glucosa H CH2OH H H OH H H OH O OH OH β-D-glucopiranosa 2. Indique el producto que se formará cuando se hace reaccionar la β-D-glucopiranosa con metanol en medio ácido. HOH2C HO HO CH3OH O OH HCl OH β-D-Glucopiranosa Solución: Formación de glicósidos: Son derivados de los carbohidratos, que se caracterizan por la sustitución del grupo hidroxilo anomérico por algún otro sustituyente (-OR). HOH2C HO HO OH OH β-D-Glucopiranosa 96 CH3OH O HCl HOH2C HO HO HOH2C O + HO OCH3 HO OH Metil-β-D-glucopiranósido O OH OCH3 Metil-α-D-glucopiranósido Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas Guía de Ejercicios, Curso de “Química Orgánica I”, Primer Semestre 2010 EJERCICIOS PROPUESTOS 1. a) b) c) d) e) Defina o explique los siguientes conceptos: Monosacárido Aldosa Disacárido Cetosa Mutarrotación. 2. Clasifique cada proyección de Fischer de los siguientes carbohidratos como: a) b) c) Aldosa o cetosa Azúcar D o L Tetrosa, pentosa o hexosa. CHO CHO HO H H HO H HO H OH H H OH HO CH2OH a) 3. OH CH2OH H OH O H H CH2OH CH2OH b) OH c) CHO H CH2OH OH HO H H OH O H HO CH2OH d) OH H CH2OH e) Proporcione la fórmula en proyección de Fischer para los siguientes carbohidratos: a) enantiómero de la D-ribosa b) enantiómero de la L-fructosa c) Epímero en carbono 2 de la Dxilosa Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas c) Epímero en carbono 4 de la Dgalactosa 97 Guía de Ejercicios, Curso de “Química Orgánica I”, Primer Semestre 2010 4. Dibuje la siguiente molécula como una proyección de Fischer, y asigne configuración R o S al centro quiral: Cl H HO H 5. H Dibuje la siguiente aldotetrosa como una proyección de Fischer, y asigne configuración R o S a cada centro quiral. HO O H HO H H 6. Asigne configuración R, S a cada centro quiral en los siguientes monosacáridos y diga si cada uno es un azúcar D o un azúcar L: a) H HO H HO HO H H CH2OH 98 CHO b) CHO 7. OH CH2OH c) OH H OH O HO H CH2OH H OH CH2OH La (+)-arabinosa, una aldopentosa que está ampliamente distribuida en las plantas, se nombra sistemáticamente como (2R,3S,4S)-2,3,4,5tetrahidroxipentanal. Dibuje una proyección de Fischer de la (+)-arabinosa, e identifíquela como un azúcar D o un azúcar L. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas O O O O O O Glucosa Manosa O Arabinofuranosa Para la galactosa. H OH OH O HO H HO H H H OH Facultad de Ecología y Recursos Naturales. CH2OH O HO H H OH H OH CH2OH Dibuje la estructura de la α y β-D-fructofuranosa. Departamento de Ciencias Químicas 99 . Primer Semestre 2010 8. Curso de “Química Orgánica I”. Cuide la estereoquímica de cada centro asimétrico. c) Dibuje la representación de Haworth para la β-D-manofuranosa a partir de la αD-manopiranosa mostrada.Guía de Ejercicios. b) Dibuje la conformación silla más estable para la β-D-galactopiranosa. Para las siguientes azúcares de la serie D. Para la fructosa. CHO H OH HO H HO H H OH OH a) Proponga una estructura en su forma β-D-galactopiranosa usando la representación de Haworth. 9. dibuje una representación tridimensional y determine si se trata de un azúcar α o β: O O O O O O O O O O 10. CHO HO H +H O O H OH H OH + O O Arabinofuranosa CH2 OH O O Arabinopiranosa Proponga un mecanismo para la formación del Arabinofuranósido de isopropilo. O O O O 100 O O D Arabinosa 15. Dibuje la D-ribosa en su forma furanosa. Dibuje la β-D-manopiranosa en su conformación silla más estable. Muestre mediante un mecanismo. Dibuje la β-L-galactopiranosa en su conformación de silla más estable y marque los sustituyentes como axiales o ecuatoriales. Departamento de Ciencias Químicas . 14. producida por la adición del grupo –OH en C4 al aldehído en C1. como la α-D-Arabinosa puede ciclarse a arabinofuranosa y a arabinopiranosa en medio ácido.Guía de Ejercicios. La ribosa existe ampliamente en una forma furanosa. 12. Curso de “Química Orgánica I”. -H O O O Facultad de Ecología y Recursos Naturales. 13. Marque como axiales o ecuatoriales cada sustituyente en el anillo. Primer Semestre 2010 11. HO OH OH HO OH OH OH O H H HCl -OH HO + O HO O H H H Glical O O Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Redibuje las siguientes azucares bajo la forma de Fischer. Sugiera un mecanismo detallado para tal transformación. OH OH OH H O HO 19. OH OH OH O OH H O HO H OH OH Los Metil glicósidos de los 2-desoxiazúcares se han preparado por adición de metanol catalizada por ácido a carbohidratos insaturados conocidos como glicales. O O H 18. Proponga estructuras y un mecanismo para la siguiente transformación: OH O HO H OH OH HO O + H . Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 16.Guía de Ejercicios. H2 O OH H O O CH2OH CH2OH H Sucrosa 17. Departamento de Ciencias Químicas H 101 . H OH H OH H3C O CH 2OH HO CH2OH H3C CH2OH OH HO OH HO OH O H H a b OH c Es capaz la α-lactosa de mutarrotar? Escriba una ecuación que ilustre su respuesta. Departamento de Ciencias Químicas + 2H2O . La D-glucosareacciona con acetona en presencia de ácido y da la 1.2:5.6diisopropilideno-D-glucofuranosa. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 20. El D-altrosano se convierte en D-altrosa mediante ácido diluido en agua. Proponga un mecanismo detallado. D Altrosano Los glicósidos cianogénicos son potencialmente tóxicos por que liberan cianuro de hidrógeno cuando sufren hidrólisis ácida o enzimática. O H O OH + H+ H2O D Altrosa H O H OH 21. Sugiera un mecanismo detallado para tal transformación.Guía de Ejercicios. HO O HO O HO O OH H CN Laetrilo 22. Sugiera un mecanismo detallado para tal transformación. H3C OH O HO O HO O H+ OH OH Acetona H O HO O H H H CH3 O H3C 102 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. b) ¿Cuál es más estable . d) Cuando se calienta a 100ºC en las mismas condiciones usadas para D.Guía de Ejercicios. La más estable. Explique el motivo usando mecanismos. mostrando la conformación silla del anillo. Cuando se calienta a 1200ºC la D-idosa sufre una perdida irreversible de agua y existe principalmente como 1. CHO HO H C H HO H H OH HO H H 100ºC H OH HO H H O OH OH D Idosa O 1. Departamento de Ciencias Químicas 103 . Explique. Curso de “Química Orgánica I”. la D-glucosa no pierde agua ni adopta la forma 1.6 anhidro-D. Primer Semestre 2010 23.6 anhidro D Idopiranosa Facultad de Ecología y Recursos Naturales. α ó β-D-idopiranosa?.idopiranosa en su conformación más estable.idosa. a) Dibuje la D-idosa en su forma piranosa.6-anhidro D-idopiranosa. c) Trace la 1.6-anhidro. 4R c) D-xilulosa. 2S. Primer Semestre 2010 RESPUESTAS EJERCICIOS SELECCIONADOS 4. 3S b) D-xilosa. Departamento de Ciencias Químicas . a) β-D-fructofuranosa b) α-D-fructofuranosa a) b) CH2OH H OH O OH H H CH2OH O OH H OH CH2OH OH 104 CH2OH H OH H Facultad de Ecología y Recursos Naturales. CHO H OH R H OH R CH2OH 6. CHO H OH HO H HO H L-(+)-arabinosa CH2OH 8. Curso de “Química Orgánica I”. a) L-eritrosa. H OHCH3 CH3 R Cl 5. 2R. 3S. 3S.Guía de Ejercicios. 4R 7. Primer Semestre 2010 10. e CH2 OH e OH O a HO OH HO e e β-D-manopiranosa 13. Departamento de Ciencias Químicas 105 . a) HO O OH OH H OH H H H H OH b) OH OH H O H OH HO H OH H H c) OH OH OH O OH OH H H H H 11. CH2OH CH2OH H O y OH OH OH O H OH OH OH 12. Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. e e CH2 OH O OH OH a HO e e OH Facultad de Ecología y Recursos Naturales. 106 Química Orgánica. Francis A. 6ª Edición.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 BIBLIOGRAFIA: 1. Editorial McGraw Hill. Departamento de Ciencias Químicas . Curso de “Química Orgánica I”. Carey. Facultad de Ecología y Recursos Naturales. 2006. Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. Tabla periódica Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Primer Semestre 2010 APÉNDICE I. Departamento de Ciencias Químicas 107 . sp3. Primer Semestre 2010 Figura I. Departamento de Ciencias Químicas pz . Orbitales híbridos. sp2 y sp para el átomo de carbono: py pz sp2 108 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. Curso de “Química Orgánica I”. Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios. Primer Semestre 2010 II. Tabla de fórmulas estructurales de los Grupos funcionales: Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas 109 . Departamento de Ciencias Químicas . -oato de alquilo Amidas -CONH2 Carbamoil -carboxamida o -amida Nitrilos -CN ciano -carbonitrilo o Nitrilo Aldehídos -CHO Formil. Primer Semestre 2010 III. Principales grupos funcionales que dan la preferencia al nombre (por orden decreciente de prioridad). fenoles -OH Hidroxi -ol Tioles -SH Mercapto -tiol Aminas -NH2 Amino -amina Éteres -OR Alquiloxi Sulfuros -SR Alquiltio Alquinos -C≡C- -ino Alquenos -C=C- -eno Alcanos -C-C- -ano Nitro -R-NO2 Nitro- Halógenos -R-X Fluoro-. bromo-.Guía de Ejercicios. Nombre genérico Ácidos Carboxílicos Grupo funcional -COOH prefijo Carboxi sufijo Ácido…carboxilico Ácido………oico Ácidos Sulfónicos -SO3H Sulfo Ácido…sulfónico Ésteres -COOR Alquiloxicarbonil Carboxilato……. clro-. Curso de “Química Orgánica I”. yodo- 110 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. oxo -carbaldehído o -al Cetonas -CO- Oxo -ona Alcoholes. ........................ Solemnes de semestres anteriores Universidad Andrés Bello Departamento de Ciencias Químicas Prueba solemne 1 de Química Orgánica 4 Noviembre 2008 NOMBRE:.. Explique (2 ptos) Facultad de Ecología y Recursos Naturales.............Determine la hibridación de cada átomo distinto de hidrógeno...Guía de Ejercicios............. Curso de “Química Orgánica I”...Indique cuántos enlaces sigma (σ) y enlaces pi (π) tiene la molécula (2 Ptos) c..............Dibuje la estructura para el siguiente compuesto: 5-amino-6-isopropil-4-metil-3-oxo-4-octen-7-inato de 2-metilpropilo (6ptos) 3.Para la siguiente estructura: O NH a.................. Primer Semestre 2010 IV. (4 ptos) d.. 1......Indique si la molécula es o no aromática.. (4 ptos) b............Escriba el nombre IUPAC de la siguiente molécula (6 ptos): Br Br O 2........... Departamento de Ciencias Químicas 111 ..Dibuje los Orbitales Moleculares de la molécula... NOTA:. Guía de Ejercicios. (1 pto) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Puntos 0 1.6 1..7 4.4 6. Curso de “Química Orgánica I”.8 2.3 2..Escriba el equilibrio ácido-base para ambas moléculas. OH OH O A O B Al respecto: a.9 4.1 1.1 Nota Puntos 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Nota 3.Asigne el pKa a cada molécula.3 4.0 112 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.4 2.0 1.3 5. cuál molécula es más ácida (10 ptos) c.8 2.8 6.3 1.5 2.8 7.2 6.Dados los siguientes pKa: pKa1= 4.0 6.5 y pKa2 = 5.5 6..7 1.1 5.5. mediante estructuras resonantes.7 2.(1 pto) b.1 4.8 3. y las moléculas A y B.9 5..Indique.5 5.6 3.5 3. Primer Semestre 2010 4.4 3.9 3.1 2.2 3. Departamento de Ciencias Químicas .0 2.5 4.4 1. 1 Nota Puntos 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Nota 3.Proponga un nombre IUPAC para cada uno de los siguientes compuestos ( 12 Puntos) : NH O O Br O 2.8 7.7 2.9 5.(8 puntos) b) Dibuje un orbital molecular para C.9 3.5 5.3 5.1 4.1 1.5 6.8 3.8 2.5 2.7 1.0 2.3 4.4 6.9 4. Departamento de Ciencias Químicas 113 .0 1.1 2.2 6.4 3.4 1.1 5.Diga cual de los fenoles tiene una menor constante de acidez.. Primer Semestre 2010 Universidad Andrés Bello Departamento de Ciencias Químicas Prueba solemne 1 de Química Orgánica 18 Abril 2006 Nombre: Matricula: 1.2 3.0 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.4 2.6 1.Guía de Ejercicios.3 2.8 2. Fundamente su respuesta con formas resonantes (12 puntos): OH OH N N Para las siguientes Estructuras: a) Indique la hibridación de cada uno de los átomos en el compuesto A.. (2 puntos) c) Indique que compuesto es aromático.8 6.5 3.7 4. Curso de “Química Orgánica I”.5 4.6 3.3 1. (2 puntos) O N N N N A O B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Puntos 0 1.0 6. Guía de Ejercicios. al respecto a) Indique de que naturaleza es el grupo –NO2 …………………de electrones (2 puntos) b) Indique de que naturaleza es el grupo –NH2 …………………de electrones (2 puntos) c) Dibuje las estructuras contribuyentes por efecto mesomérico de grupo sustituyente.No…. ¿Enantiómeros? R/ Si……. 1. ¿Diastereoisómeros? R/ Si……. ¿Cuántos diastereoisómeros de la estreptimidona son posibles?R/…… (1 punto)¿Cuántos enantiómeros?R/…….No…..No….. (2 puntos cada una) b) ¿Cuántos centros quirales tiene la molécula A? R/………(2 puntos) H3C Cl H H O O CH3 H H CH3 H A H CH3 Cl B b) La estreptimidona es un antibiótico y tiene la estructura mostrada.. Primer Semestre 2010 Universidad Andrés Bello Departamento de Ciencias Químicas Prueba solemne 2 de Química Orgánica Lunes 22 de Octubre 2007 Nombre:………………………………….Se tienen las siguientes moléculas. Departamento de Ciencias Químicas .(1 punto) Asigne las geometrías y las configuraciones relativas que se señalan en la molecula.(6 Puntos) NO2 H2N 2.(5 puntos) a d b O H O OH NH H2C O CH3 114 H3C H H c e Facultad de Ecología y Recursos Naturales.. Sección………. Curso de “Química Orgánica I”. ¿Son idénticos?. Matricula:……….R/ Si…….Dadas las siguientes moléculas: a) Identifique la relación que existe en el siguiente par de compuestos. 1 2.3 4.9 4.7 1.6 3.8 3.5 6.5 3.Ordene los siguientes compuestos de menor a mayor basicidad.1 1.> …. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Puntos 0 1.0 1.Represente la conformación de silla más estable del trans-1. si lo considera necesario. Curso de “Química Orgánica I”.3 1.1 5.8 2.8 2.4 3. O O B C (complete con lápiz pasta)( 2 puntos cada uno) 4. Departamento de Ciencias Químicas 115 .9 5.8 6.5 2.3 2.4 1.2 6.7 4.8 7.1 4.0 Nota Facultad de Ecología y Recursos Naturales.4 6. Primer Semestre 2010 a b c d e Configuración/ Geometria 3..> …. justificando brevemente su elección (utilize.Guía de Ejercicios.1 Nota Puntos 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 3.5 5.0 6.4 2.0 2.2 3.5 4.7 2. elija los valores de pKb.3 5.6 1. estructuras resonantes para su justificación) : NH2 NH2 NH2 H O A R/ ….3-dimetilciclohexano (5 puntos) Toda respuesta de rellenar debe se contestada con lápiz pasta.9 3. Resonancia y Ácido . 1.. No entregue las hojas de papel roneo.Isomería Óptica: Para el siguiente compuesto: a) Determine la configuración absoluta de cada uno de los carbonos asimétricos (2 puntos) b) Dibuje un confórmero silla. H H . 116 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. N A B 2... (1 punto) c) Dibuje todos los Estereoisómeros posibles (6 puntos) y Determine las relaciones estereoquímicas entre ellos (Enantiomeros.. N .O. .. o Meso) (3 puntos) 3. determine cual de ellos tiene un valor de pKa más bajo. Curso de “Química Orgánica I”. Departamento de Ciencias Químicas . (12 puntos) ... No se revisarán. Primer Semestre 2010 Universidad Andrés Bello Departamento de Ciencias Químicas Prueba Solemne 2 de Química Orgánica I Lunes 21 Julio 2008 Nombre: Matricula: Responda con lápiz pasta. Solo se revisaran las respuestas dentro de los casilleros indicados en la hoja de respuesta.O..Sustitución Nucleofilica: Proponga un (unos) producto(s) para cada una de las siguientes reacciones (4 puntos c/u).Base: Para los siguientes compuestos.. justifique su respuesta escribiendo las formas resonantes que sen necesarias.Guía de Ejercicios. Diastereomeros. Curso de “Química Orgánica I”.9 3.5 2.4 1.9 5.2 3.8 2.8 2.3 2.5 5.3 5.4 3.4 2.7 4.5 6.5 3.1 2.0 2.7 1.6 1.8 3.8 7.4 6.1 Nota Puntos 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 3.Guía de Ejercicios.7 2.3 4.1 1.1 4. Primer Semestre 2010 H Cl NaCN CH3CN H O O-Na+ O H CH3 H OH O O H O O HBr H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Puntos 0 1.2 6.6 3.9 4.8 6.1 5.5 4. Departamento de Ciencias Químicas 117 .0 Nota Facultad de Ecología y Recursos Naturales.0 1.3 1.0 6. Curso de “Química Orgánica I”... N B A El compuesto con menor pKa es= ____________ ________________________________________________________________________________ 118 Facultad de Ecología y Recursos Naturales..Resonancia y Ácido .. N . Departamento de Ciencias Químicas .O. H H . Primer Semestre 2010 Hoja de Respuestas: 1..Base: Base conjugada de A .. Base conjugada de B ..Guía de Ejercicios.O. Primer Semestre 2010 2..Isomería Óptica: a) Indique cual es la configuracion absoluta: Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Departamento de Ciencias Químicas 119 .Guía de Ejercicios. Curso de “Química Orgánica I”. Primer Semestre 2010 b) Dibuje un confórmero silla: c) Dibuje todos los Estereoisómeros posibles y detremine las relaciones estereoquímicas entre ellos: Estos compuestos son: Estos compuestos son: 3.. Curso de “Química Orgánica I”.Sustitución Nucleofílica: 120 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas . Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas 121 . Primer Semestre 2010 H Cl NaCN CH3CN H O O-Na+ O H CH3 H OH O O H O O HBr H2O Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Curso de “Química Orgánica I”. 3-dimetil-1-buteno. (4 ptos) c) Escriba la reacción detallada de la D-(+)-glucosa con CH3OH en medio acuoso ácido (H3O+). Curso de “Química Orgánica I”.Guía de Ejercicios.Para el 2. indique todos los productos que se forman cuando reacciona con los reactivos que se indican: (10 puntos) Br2 HCl Productos Productos CCl4 O H+ O O O Productos 122 calor HBr H2O Productos Facultad de Ecología y Recursos Naturales. (6 ptos) b) Dibuje los productos furanósicos generados por la mutarrotación de la forma piranosa anteriormente dibujada por usted. Indique cuál de los productos se forma en mayor proporción. (6 ptos) 3.Dado el siguiente compuesto: COH H HO OH H H OH H OH OH Glucosa a) Dibuje la forma piranosa de la D-(+)-glucosa. Departamento de Ciencias Químicas . Proponga un mecanismo detallado para la formación de cada producto.. representado en la figura. Primer Semestre 2010 Universidad Andrés Bello Departamento de Ciencias Químicas Prueba Solemne 3 de Química Orgánica I Junio 2008 Nombre:___________________________________ Nº Matricula__________________ 1.-Para la siguiente reacción: H2SO4 Producto(s) Calor OH Complete la reacción indicando todos los productos y los intermediarios carbocatiónicos que corresponda. (6 ptos) 2. 4 3. Departamento de Ciencias Químicas 123 .5 4.0 1. Proponga los confórmeros intermediarios que corresponda con la estereoquímica apropiada (4 Puntos) N Cl Productos 1-cloro-4-tert-butil-1.2-dietil-ciclohexano 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Puntos 0 1.9 3.5 6.1 2.9 4.8 3.8 2.3 5.6 1.2-dietilciclohexano con trietilamina en condiciones de eliminación E2.1 Nota Puntos 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 3.8 7.8 6.2 6.Indique los productos que se forman al tratar el 1-cloro-4-tert-butil-1.3 4.0 2.7 2. Primer Semestre 2010 4.7 4.Guía de Ejercicios.3 2.4 2.9 5.2 3.6 3. Curso de “Química Orgánica I”.7 1.8 2.3 1.0 Nota Facultad de Ecología y Recursos Naturales.1 4.5 2.1 1.5 3.5 5.4 6.0 6.1 5.4 1. 4.. la estereoquímica debe estar claramente dibujada.Guía de Ejercicios. Nombre: Matricula: Carrera: 1. D.-Responda con lápiz pasta.-Lea atentamente y responda solo lo que se pregunta. es decir. Departamento de Ciencias Químicas . Escriba debe ser una estructura de Lewis válida.-Toda estructura que Ud. No se revisarán. Solo se revisaran las respuestas dentro de los casilleros indicados.-Solo las Pruebas escritas con lápiz pasta podrán apelar a recorrección en casos justificados. Primer Semestre 2010 Universidad Andrés Bello Departamento de Ciencias Químicas Examen Curso: Química Orgánica I Lunes 9 de Diciembre 2008. Instrucciones: 1. E. C. 5. Cuando corresponda. debe cumplir con la regla del octeto y tener sus cargas formales bien calculadas.Proponga una estructura para los productos A. Curso de “Química Orgánica I”. Escriba cada estructura con la estereoquímica de caballete cuando corresponda. B. que se forman en las siguientes transformaciones. 2. 3.-No entregue las hojas adicionales de respuesta. F G y H. (12 Puntos): 124 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Guía de Ejercicios. Departamento de Ciencias Químicas 125 .0 2.8 3.5 6.0 1.8 2.4 2.3 5.5 3.5 2.1 4.7 2.1 Puntos 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Nota 3.2 6. Primer Semestre 2010 H3PO4 / H2O a) H H2SO4 B Calor H Br N H b) A D C H HCl + (E2) Cl c) H N H (E2) E H G F Br2 CCl4 + Puntos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Nota 1.7 1.6 1.0 6.8 6.3 2.3 4.6 3.1 5.5 5.7 4.2 3.4 3.9 5.9 4.1 1.8 2.8 Facultad de Ecología y Recursos Naturales.4 6.9 3. Curso de “Química Orgánica I”.3 1.5 4.4 1.1 2. diasterómeros o es la misma molécula (para ello complete la siguiente tabla) (6 puntos) Estereoisómeros Relación 1-2 1-3 1-4 2-4 2-3 3-4 126 Facultad de Ecología y Recursos Naturales. Curso de “Química Orgánica I”. H H F CH3 c. es decir. si son enantiómeros. Asigne la configuración Absoluta para cada uno de los centros asimétricos del compuesto (4 puntos).Guía de Ejercicios. Establezca las relaciones estereoisoméricas entre los siguientes pares de compuestos. Departamento de Ciencias Químicas . Escriba un nombre sistemático (IUPAC) para el primer compuesto (2 puntos) Respuesta: b.. Primer Semestre 2010 2.Se presentan a continuación 4 estereoisómeros de fórmula molecular C6H13F: CH3 H H F H CH2CH3 F CH3 H CH3 (2) (1) H H F F H H CH3 (3) CH3 (4) a. Represente todos los pares electrónicos que sean necesarios! O a) H3C O CH2 H acetona H3C O H ácido acético b) . H .. las formas resonantes que sean apropiadas. Departamento de Ciencias Químicas 127 . para las siguientes parejas de compuestos. NO2 fenol p-nitrofenol c) O O O H O H F Br ácido 2-bromopropanoíco ácido 2-fluoropropanoíco Facultad de Ecología y Recursos Naturales.Guía de Ejercicios. use adicionalmente. H .. Primer Semestre 2010 3. Curso de “Química Orgánica I”. (6 puntos) Cuide las Cargas formales y los Octetos!. fundamente su respuesta. .O.Indique..O. cual de ellos es el más ácido. a. Curso de “Química Orgánica I”.. Azucares.-Indique fundamentadamente cuales sitios de la siguiente molécula son susceptibles de experimentar un ataque nucleofílico. Primer Semestre 2010 4. (2 Puntos) b Br a c O b. Departamento de Ciencias Químicas . Dibuje 2 compuestos que coexisten en el equilibrio de mutarotación de la αD-glucopiranosa ( 2 puntos) OH O HO H HO O H OH α-D-glucpiranosa 128 Facultad de Ecología y Recursos Naturales..¿Qué productos se obtienen cuando dicha molécula es tratada con un mol de metanol como nucleófilo? (2 puntos) Br O CH3OH 5.Guía de Ejercicios.