Exercicis tema 2.3 i 2.4 (2017)

Ejercicio Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 1º curso
Asignatura Química Orgánica I
Año del apunte 2017
Páginas 16
Fecha de subida 25/07/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

F. Compostos carbonílics (Temes 2.3 i 2.4) 1. Assigneu els valors de punt d’ebullició (0ºC, 8ºC, 49ºC, 56ºC i 97ºC) als compostos següents, de massa molecular 58 o 60: propanal, metoxietà, 1-propanol, butà i acetona.
2. Justifiqueu les observacions següents: (a) El moment dipolar del butanal (2,52 D) és més gran que el de l’1-butè (0,34 D).
(b) El moment dipolar de l’acetona (2,9 D) és més gran que el de l’isopropanol (1,7 D).
(c) La solubilitat en aigua del butanal (7 g /100ml) és lleugerament inferior a la del butanol (9 g/100 ml).
(d) Els punts d’ebullició de la 2-heptanona, 3-heptanona i 4-heptanona són 151ºC, 147ºC i 144ºC, respectivament.
3. Representeu l’estructura de cadascun dels diferents ions enolat i cadascun dels diferents enols que es poden generar a partir dels compostos carbonílics següents: (a) (b) (c) O (d) O (e) O (f) O H O H O 4. Per a cadascuna de les cetones següents, representeu l’estructura dels enols corresponents i predigueu quin d’ells serà present en major proporció a l’equilibri tautomèric.
(b) (a) (c) O O O O O 5. Representeu els següents compostos quirals i predigueu quins d’ells podran experimentar racemització en una dissolució d’etòxid sòdic en etanol: (a) (R)-2-Metilbutanal; (b) (S)-3-metil-2-heptanona; (c) (S)-3-metilciclohexanona; (d) (R)-2-metilciclohexanona; (e) (R)-2-hidroxi-2-metilciclohexanona; (f) (S)-2-metil-1pentanol.
6. La isodihidrocarvona es converteix en el seu epímer en C-2, la dihidrocarvona, per tractament amb quantitats catalítiques d’etòxid sòdic en etanol. En canvi, el procés invers, és a dir, la conversió de la dihidrocarvona en isodihidrocarvona, no és possible.
Formuleu el mecanisme detallat de la transformació anterior i justifiqueu per què no és possible el procés invers.
O O CH3 CH3 NaOEt H3C CH2 EtOH H3C CH2 Dihidrocarvona Isodihidrocarvona 28 7. Considereu les fórmules representades a continuació. Indiqueu quina relació guarden entre si: (a) A amb la resta d’estructures B, C, D, E, F, G, H i I; (b) D i I; (c) E i F ; (e) C i D; (f) B i D.
O O O H O B O O O O O O O G F E D H H H O O C O H O O A H O O I H 8. Representeu formes de ressonància significatives per a cadascun dels compostos següents: (a) (b) H O (c) H O (d) CH3 N N CH3 O O CH3 O O 9. Per a cadascun dels compostos següents assenyaleu l’hidrogen més àcid i dibuixeu formes de ressonància de l’anió que resulta de la pèrdua d’aquest hidrogen.
(a) O (b) O H (c) O (d) O (e) O CH3 O H OH (f) O H O O OCH3 10. La glicina, l’aminoàcid més senzill, presenta en dissolució aquosa l’equilibri que es mostra a continuació: O H 2N O H3N OH O (a) Tenint en compte els valors de pKa de les dues funcions implicades, indiqueu en quin sentit estarà desplaçat l’anterior equilibri.
(b) El punt de fusió de la glicina és de 233ºC i la seva solubilitat en aigua és elevada (26 g/100 ml). Estan d’acord aquests fets amb la conclusió de l’apartat anterior? 11. L’àcid ascòrbic (vitamina C), tot i no ser un àcid carboxílic, és suficientment àcid com per provocar l’alliberament de diòxid de carboni quan es dissol en una dissolució aquosa de bicarbonat sòdic. Assenyaleu l’hidrogen més àcid de l’àcid ascòrbic i completeu la reacció àcid-base esmentada.
H OH O HOH2C HO O OH 29 Àcid ascòrbic 12. Indiqueu el compost més àcid de cadascuna de les parelles següents. Justifiqueu breument la resposta.
(a) O O (b) o bé OH OH OH O OH (c) O F OH OH O O O OH HO o bé (h) O HO O OH OH H H OH O (primera ionització) O (j) O OH H HO o bé H (primera ionització) o bé OH O O O HO O (i) o bé OH O (g) OH O OH o bé O o bé OH (f) OH Cl O Cl O (e) O (d) O Br o bé OH N o bé OH HC C OH O o bé O OH O 13. Justifiqueu les diferències observades entre els valors de la longitud de l’enllaç carboni-heteroàtom dels derivats dels àcids carboxílics que es relacionen a continuació i els valors de la longitud de l’enllaç senzill carboni-heteroàtom corresponent.
O R R Cl 1,79 Aº R O O Cl R OCH3 NH2 1,36 Aº 1,36 Aº R R 1,78 Aº OCH3 1,43 Aº NH2 1,47 Aº 14. La reactivitat dels derivats dels àcids carboxílics, per exemple enfront de l’aigua (reacció d’hidròlisi), depèn fonamentalment de la densitat de càrrega positiva de l’àtom de carboni del grup carbonil, de manera que com més gran és el buit electrònic més reactiu és el compost. En base a aquest criteri, ordeneu els següents grups de compostos en ordre decreixent de reactivitat: (a) Acetat de metil, acetamida, clorur d’acetil i anhídrid acètic.
(b) Carbonat de dimetil, anhídrid acètic i urea.
(c) Els tioèsters presenten una reactivitat superior a la dels èsters. Justifiqueu aquesta diferència.
O O H3C O R! OCH3 H3C Acetat de metil O O NH2 H3C Acetamida Cl Clorur d'acetil H3C O H3CO O OCH3 H2N Carbonat de dimetil O NH2 Urea 30 O CH3 Anhídrid acètic L L = heteroàtom O R SR Tioèsters 15. Els compostos carbonílics presenten un lleuger caràcter bàsic. Per a cadascuna de les parelles de compostos següents, formuleu els àcids conjugats corresponents i assigneu els valors de pKa que s’indiquen entre parèntesis. Justifiqueu breument la vostra assignació.
(b) (a) O O H3C H3C CH3 O O H H3C OCH3 H3C NH2 pKa (àcids conjugats): 0,0 i -6,5 pKa (àcids conjugats): -7,3 i -8,0 16. (a) La fenitoïna (pKa = 8,3) és un antiepilèptic que s’administra en forma de sal sòdica. Assenyaleu l’hidrogen més àcid de la fenitoïna i formuleu la sal sòdica que es forma per reacció amb hidròxid sòdic. Utilitzeu formes de ressonància per al vostre raonament.
(b) D’altra banda, quan la fenitoïna es tracta amb àcid concentrat té lloc la protonació parcial sobre un dels dos àtoms d’oxigen. Formuleu l’àcid conjugat de la fenitoïna i justifiqueu la resposta.
Ph Ph H Àcid conjugat HN O NaOH Fenitoïna sòdica NH O 17. (a) Assigneu els valors de punt d’ebullició (28ºC, 57ºC, 99ºC, 153ºC) als compostos següents, de massa molecular 72-74: acetat de metil, 2-metilbutà, N,Ndimetilformamida i 2-butanol.
(b) Justifiqueu les diferències entre les propietats físiques que es relacionen a continuació: N,N-dimetilacetamida (massa molecular 87): p.eb. 165ºC; solubilitat en aigua: infinita.
Acetat d’etil (massa molecular 88): p.eb. 77ºC; solubilitat en aigua: 10 g/100ml.
18. Considereu les fórmules representades a continuació. Indiqueu quina relació guarda A amb la resta d’estructures B, C, D, E, F, G i H.
O O N O O H N O A H N O B H N O H D O N O E 31 O N O O C H N O F H O H N H O O G H H ...

Comprar Previsualizar