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QUÍMICA ORGÁNICA

GUÍA DE EJERCICIOS

ESCUELA TÉCNICA ORT

5° QUÍMICA 2016

PROF: ROMINA TORRES

QUÍMICA ORGÁNICA – GUÍA DE PROBLEMAS 2

INTRODUCCION

De acuerdo con el problema que se plantee, los químicos manejan distintas clases de

“fórmulas”.

La fórmula empírica indica el número relativo de las distintas clases de átomos en una

molécula. Así, la fórmula empírica tanto del metanal como de la glucosa es CH2O. En

cambio la fórmula molecular indica el número real de cada clase de átomos en una

molécula. En el caso anterior, la fórmula molecular de los dos compuestos es distinta: la

del metanal es CH2O, en cambio la de la glucosa es un múltiplo de la fórmula empírica:

C6H12O6. La fórmula molecular representa la composición de un compuesto.

Tomemos ahora como ejemplo dos compuestos como el etanol (un alcohol de dos

carbonos) y el éter metílico (un éter de dos carbonos). Ambos tienen la misma fórmula

molecular: C2H6O. Sin embargo son dos compuestos distintos ya que difieren en el

orden en que se unen los átomos en la molécula, se dice que difieren en su constitución.

La constitución de las moléculas se ve reflejada en las fórmulas estructurales, que no

sólo muestran el número de átomos presentes en la molécula sino también la forma en

que están unidos entre sí: su conectividad. Las fórmulas estructurales pueden ser

desarrolladas o condensadas. A continuación se indican ejemplos de dos fórmulas

estructurales condensadas:

CH3

CH2

OH

CH3 O CH3

etanol

éter metílico

Veremos luego que compuestos que tienen igual fórmula molecular y distinta fórmula

estructural (varían en su conectividad) son isómeros estructurales.


HIDROCARBUROS

Son compuestos que poseen solamente C e H.

Clasificación

a) Saturados ó alcanos.

Poseen sólo enlaces simples entre los C.

Fórmula general: CnH2n+2

1) ACÍCLICOS Ejemplo: CH3-CH2-CH3 (propano).

(hidrocarburos alifáticos) Alquenos

Los átomos de C forman Poseen doble enlace C=C

cadenas abiertas (lineales Fórm. general: CnH2n

ó ramificadas) b) No saturados Ejemplo CH2=CH-CH3 (propeno)

Alquinos

Poseen triple enlace.

Fórm. general: CnH2n-2.

Ejemplo:HC=C-CH3(propino)

a) Aromáticos

Poseen un tipo especial de no saturación que se refleja

en sus propiedades particulares.

2) CÍCLICOS Ejemplo: benceno.

Los átomos de carbono

forman ciclos b) Ciclánicos

Los átomos de C forman ciclos pero en sus pro-

piedades recuerdan a los hidrocarburos alifáticos.

De ahí que también se llaman ALICÍCLICOS

Ejemplo:


Tipos de cadenas carbonadas: de acuerdo a la forma de unirse los átomos de C pueden

formarse cadenas normales ó ramificadas. Las cadenas normales poseen solamente

carbonos primarios y secundarios. En las cadenas ramificadas aparece por lo menos un

carbono terciario ó cuaternario.

Carbono primario: solo una de sus valencias está unida a otro carbono.

Carbono secundario: dos de sus valencias están unidas a carbonos.

Carbono terciario: tres de sus valencias están unidas a carbonos.

Carbono cuaternario: sus cuatro valencias están unidas a carbonos.

CH3 CH3CH3C CH3CH3

CH3CH2

CH2

CH2

CH3

CH

CH3

CH3

C primario

C secundarioC terciario

C cuaternario

ALCANOS

NOMENCLATURA DE ALCANOS

Los nombres de los hidrocarburos alifáticos normales (no ramificados) tienen dos

partes: un prefijo que depende del número de átomos de C y una terminación ó sufijo

que depende del tipo de hidrocarburo.

En el caso de los alcanos la terminación es ano.

El prefijo es met para un C CH4 metano.

“ “ et “ 2 C CH3-CH3 etano.

“ “ prop “ 3 C CH3-CH2-CH3 propano.

“ “ but “ 4 C CH3-CH2-CH2-CH3 butano.

De la misma manera los siguientes alcanos serán: pentano, hexano, heptano, octano,

nonano, decano, undecano, dodecano, etc.

A partir de butano aparece isomería de esqueleto (ver página 16)

C4H10 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH3

CH3

n-butano isobutano (metilpropano)


En la nomenclatura común se usa el prefijo iso para todos los compuestos que poseen

una cadena lateral de un solo átomo de C (-CH3) en el C preterminal.

Ej.: isohexano

GRUPOS O RESTOS ALQUILOS

Se obtienen teóricamente de sustraer un H de un hidrocarburo. Por lo tanto, de cada

hidrocarburo se obtendrán tantos restos alquilos como tipos de H posea el hidrocarburo.

A continuación se indican las fórmulas y nombres comunes de los restos alquílicos que

derivan de los cuatro primeros alcanos.

Alcano

Resto alquilo

Fórmula

Molecular Fórmula Condensada

CH4

CH4

metano –CH3 metilo

C2H6 CH3–CH3

etano –CH2–CH3 etilo

C3H8

CH3–CH2–CH3

propano

–CH2–CH2–CH3 n-propilo

isopropilo

CH3−CH2−CH2−CH3

n-butano

–CH2–CH2–CH2–CH3 n-butilo

sec-butilo

C4H10

isobutano

isobutilo

ter-butilo


El guión (-) que aparece en cada resto alquilo indica un enlace libre y no una carga

negativa.

Se observa que el nombre del resto alquilo se obtiene cambiando la terminación ano por

ilo. Cuando de un hidrocarburo deriva más de un resto la letra n anteponiéndose al

nombre indica que deriva del hidrocarburo normal (de cadena lineal) y que la valencia

libre se encuentra en un carbono primario.

En otros casos se usan prefijos que orientan sobre la estructura del resto. Así, por

ejemplo, el prefijo iso se usa (a excepción del resto isopropilo) en los casos en que la

unión está en un C primario y existe un metilo preterminal, el prefijo sec cuando el

enlace libre está en un carbono secundario (solo para resto butilo), y ter cuando está en

un carbono terciario (solo para butilo y pentilo). Los restos de cinco carbonos tienen una

nomenclatura tradicional semejante al anterior, incorporando el resto neo-pentilo (sólo

para pentilo).

El resto que se obtiene por la pérdida (teórica) de un hidrógeno a partir de un

hidrocarburo aromático se denomina resto arilo.

Ejemplo:

Para estos restos y sobre todo para restos más complejos se usa la nomenclatura oficial

de la Unión Internacional de la Química Pura y Aplicada (IUPAC).

Otros restos:

-CH2- metileno

-CH- metino |

-CH2-CH2- etileno

fenilo

bencilo

CH2


NOMENCLATURA OFICIAL DE RESTOS ALQUILO

Es semejante a la de los alcanos pero usando la terminación ilo y considerando carbono

número 1 al que lleva la valencia libre.

Tradicional IUPAC

metilo metilo

etilo etilo

n-propilo 1-propilo

isopropilo metiletilo

n-butilo 1-butilo

secbutilo 1-metilpropilo

isobutilo 2-metilpropilo

terbutilo dimetiletilo

isopentilo o isoamilo 3-metilbutilo

terpentilo o teramilo 1,1-dimetilpropilo

neopentilo 2,2-dimetilpropilo

SISTEMA OFICIAL DE NOMENCLATURA DE ALCANOS: Reglas de la IUPAC

1) El alcano ramificado se considera derivado del hidrocarburo lineal de cadena más

larga.

2) De dos cadenas de igual longitud se elige la cadena más ramificada.

3) Se numera comenzando por el extremo que posea más cerca una ramificación.

4) Se nombra cada resto como sustituyente de la cadena principal, precedido de un

número que indica el átomo de carbono al que está unido. Si hay dos grupos sobre el

mismo carbono se repite el número delante del segundo grupo. Los números se separan

del nombre del resto mediante guiones. Si el mismo resto aparece más de una vez los

números de las posiciones se separan por comas, usando los prefijos di, tri, tetra, para

indicar el número de veces que aparece.

5) Si a la cadena principal se unen varios grupos alquilo diferentes, los mismos se

nombran por orden alfabético.

6) Si la cadena principal se puede numerar adecuadamente desde cualquier extremo, se

comienza por el extremo más cercano al sustituyente que tiene precedencia alfabética.

Ejemplo:


CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3

CH CH2 CH2 CH3

CH3

CH3

1 2 3 4 5

67 8 9

5-butil-3,6-dimetilnonano.

NOMENCLATURA DE RESTOS ALQUILOS COMPLEJOS.

Es semejante a la de los alcanos complejos pero usando terminación ilo y considerando

carbono número uno (1) al que lleva el enlace libre.

Como ejemplo se indica la nomenclatura oficial de algunos alquilos de 5 carbonos.

Entre paréntesis aparece el nombre común de los mismos, que el alumno debe conocer.

CH2

CH2

CH

CH3

CH3

CH3

CH2

C CH3

CH3

CH3

CH3

CH3C

CH2

1

1

12 2

23

3

34

3-metilbutilo 1,1-dimetilpropilo 2,2-dimetilpropilo

(isopentilo ó isoamilo) (terpentilo ó teramilo) (neopentilo)

SERIES HOMÓLOGAS

Son series de compuestos, en los que la diferencia de dos términos consecutivos es de

CH2 (difieren en un metileno). Cualquier término de la serie es un homólogo de los

otros. Los alcanos, por ejemplo, constituyen una serie homóloga.

GRUPOS FUNCIONALES

Los hidrocarburos representan el esqueleto carbonado sobre el cual se insertan los

distintos grupos funcionales ó funciones, obteniéndose así distintos tipos ó clases de

compuestos.


Grupo funcional: es un átomo o grupo de átomos que aparece en la molécula y cuya

presencia le confiere a ésta, cualquiera sea el resto de su estructura, un comportamiento

químico característico de dicho grupo funcional.

GRUPO FUNCIONAL CLASE DE COMPUESTO

Estructura Nombre Fórmula general Nombre

-CH=CH- Alqueno R-CH=CH-R’ Alqueno

-C=C- Alquino R-C=C-R’ Alquino

-C-OH

Ar-OH

Hidroxilo

Hidroxilo

R-OH

Ar-OH

Alcohol

Fenol

-OR Alcoxilo R-O-R’ Éter

-X (X= F, Cl, Br, I) Halógeno R-X Derivado

halogenado

CO

H

Formilo C

O

HR

Aldehído

C O

Carbonilo C O

R

R´

Cetona

CO

OH

Carboxilo C

O

OHR

Ácido carboxílico

CO

OR

Alcoxicarbonilo C

O

ORR

Éster

-NH2 Amino R-NH2 Amina

CO

NH2

Carboxamida C

O

NH2

R

Amida

C N

Ciano C NR

Nitrilo

NO

O

+-

Nitro

R-NO2

Nitroderivado

-SO3H Ácido sulfónico R-SO3H Ácido sulfónico


CO

X

(X= Cl, Br, etc)

Halocarbonilo CO

XR

Haluro de ácido

A continuación se dan ejemplos de los principales tipos de compuestos, y de la

nomenclatura de los mismos, cuyo conocimiento es imprescindible para comenzar el

estudio de la materia.

Se observará que al igual que los alcanos el nombre de los compuestos simples se forma

con un prefijo que depende del número de átomos de carbono y un sufijo que depende

del tipo de compuesto dependiendo del grupo funcional presente.

También al igual que en los hidrocarburos se pueden usar nombres comunes o

tradicionales, cuyo uso se ha generalizado, y nombres oficiales que los indicaremos

subrayados.

ALCOHOLES Y FENOLES

Se los puede considerar como derivados del agua (H-O-H) por reemplazo de un

hidrógeno por un resto alquilo (alcoholes) o arilo (fenoles), ó como derivados de un

hidrocarburo por reemplazo de un H por un hidroxilo (-OH): R-OH o Ar-OH.

Nomenclatura oficial de alcoholes: usa la terminación ol.

CH3

CH3

CH3

CH3CH2

CH2CHOH

CH2OH

CH

CH2OH

2-butanol 2-metil-1-propanol 2-feniletanol

sec-butanol isobutanol (-feniletanol)

alcohol sec-butílico alcohol isobutílico

2-hidroxibutano 1-hidroxi -2-metil propano

Observar que para indicar la posición del resto sustituyente se pueden usar letras griegas

etc. El C es el que lleva el grupo funcional, en este caso el OH.

Clasificación: los alcoholes de clasifican en primarios, secundario y terciarios, de

acuerdo al tipo de carbono que esté unido el oxhidrilo.

Los compuestos análogos azufrados se llaman tioles

Ej.: CH3-CH2-CH2-SH 1-propanotiol.


Cuando el hidroxilo está unido a un núcleo aromático es un FENOL.

Ej.:

HOH (C6H5 OH) fenol

ÉTERES

Se los puede considerar derivados del agua H2O, por reemplazo de dos H por restos

hidrocarbonados (R o Ar), o como derivados de un hidrocarburo por reemplazo de un H

por un grupo alcoxilo. (R-O-) o ariloxi (Ar-O-)

Estructura general de los éteres: R-O-R.

Ej.:

2-metoxibutano ó metil sec-butil eter ó éter metil-secbutílico.

Los compuestos análogos azufrados se llaman TIOETERES ó SULFUROS.

Ej.:

CH3

CH3

CH3 CH

CH2

S

2-metiltio-butano ó metil sec-butil tioéter.

DERIVADOS HALOGENADOS

Resultan de reemplazar un H de un hidrocarburo por un halógeno.

Ej.:

CH3

CH

CH3

Br

2-bromopropano ó bromuro de isopropilo.

CH3

CH3

CH3 CH

CH2

O


ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

Terminación oico. Se caracterizan por la presencia de un grupo carboxilo. Pueden ser

alifáticos, aromáticos ó ciclánicos según el resto al que esté unido. En la numeración el

carbono carboxílico se lo considera 1. El C2, que lleva el grupo funcional, es el C.

Ej.:

C=O

OHCHCH3

CH2

CH3

COOH COOH

ácido 2-metilbutanoico ácido benzoico ácido ciclohexano

ácido -metilbutanoico carboxílico

(ácido alifático) (ácido aromático) (ácido ciclánico)

ÉSTERES

Resultan de reemplazar el H del carboxilo por un resto alquílico.

Ej.:

Ácido propanoico Propanoato Ácido benzoico Benzoato de

etilo

de etilo

Como se verá también existen ésteres derivados de otro tipo de ácidos.

ALDEHÍDOS

Si un grupo carbonilo C=O se encuentra unido a un H y a un resto hidrocarbonado

estamos en presencia de un aldehído cuyo grupo funcional se llama formilo. :-C=O

H

Nomenclatura: los aldehídos terminan en al y al carbono del formilo se lo considera

carbono 1.

Ej.:


3-metilbutanal benzaldehído

(aldehído alifático) (aldehído aromático)

metilbutanal

CETONAS

Cuando un grupo carbonilo está unido a dos restos hidrocarbonados estamos en

presencia de una cetona. Terminación ona. Los restos pueden ser iguales ó distintos.

Ej.:

CH3

C=O

CH3

CH3

C=O

metil fenil cetona, propanona,

acetofenona acetona (nombre común) ó dimetil cetona

AMINAS

Provienen de reemplazar uno o más hidrógenos del NH3 (amoníaco) por restos

hidrocarbonados. De acuerdo al número de H sustituidos las aminas pueden ser:

primarias, secundarias ó terciarias.

Ej.:

CH3

CH3

CH3

CH3 CH3CH3

CH3CH

CH2

CH2CH2

CH2CH2 CH2

NH2 N.. .. ..

HN

NH2

2-aminobutano dimetilamina dietil-n-butilamina fenilamina

sec-butilamina N-metilmetanamina N,N-dietilbutanamina anilina

(amina primaria (amina secundaria) (amina terciaria) (amina

alifática) primaria aromática)


NITRILOS

Caracterizados por la presencia del grupo funcional CIANO:

El nombre se obtiene reemplazando la terminación ico del ácido de igual número de

átomos de carbono por nitrilo. También se los puede nombrar como cianuros de alquilo.

Ej.:

CH3

C CN N

C6H5

etanonitrilo benzonitrilo

acetonitrilo cianuro de fenilo

cianuro de metilo

NITRODERIVADOS

Están caracterizados por la presencia del grupo nitro:

Ejemplos:

nitrometano nitrobenceno

ACIDOS SULFÓNICOS Están caracterizados por la presencia del grupo ácido

sulfónico . Ejemplo:

ác. bencenosulfónico.

AMIDAS

Son derivados de ácido que resultan de reemplazar el OH de un ácido por NH2, NHR ó

NR2. Las amidas más comunes son las que derivan de ácidos carboxílicos

(carboxamidas), las que derivan de ácidos sulfónicos se llaman sulfonamidas. En todos

N

O

O-H3C

+N

O O-

+

S

O-

O-

OH

2+

= -SO3H

SO3H


los casos el nombre se obtiene reemplazando la terminación oico ó ico del ácido por

amida.

Ej.:

CH3CH3

CO

OH

CO

NH2

ácido etanoico etanamida

ó acido acético ó acetamida

ácido benzoico benzamida

HALUROS DE ÁCIDO

Resultan de reemplazar el hidroxilo de un ácido por un halógeno. Se los nombra como

haluros de acilo. Resto acilo es el que se forma cuando un ácido carboxílico pierde

teóricamente el hidroxilo. El resto acilo se nombra cambiando la terminación ico del

ácido por ilo.

Ej.:

CH3

C O

OH

-OH CH3

C O

CH3

CO

Cl

C=O

Cl

ácido etanoico etanoílo cloruro de etanoílo cloruro de benzoílo

ó ácido acético ó acetilo ó cloruro de acetilo

(ácido carboxílico) (resto acilo) (haluro de ácido)

ANHIDRIDOS DE ÁCIDO

Provienen de la deshidratación de dos moléculas de un ácido carboxílico.

Ej.:


CH3 C

CH3 C

O

OH

OH

O

-H2OCH3 C

CH3 C

O

O

O

anhídrido acético.

NOMENCLATURA DE COMPUESTOS POLIFUNCIONALES

Los ejemplos que se verán a continuación, así como los dados previamente, ayudarán al

alumno a nombrar correctamente los compuestos que se les presenten en el transcurso

de los siguientes seminarios.

En el caso de compuestos que presenten más de una función, para nombrarlos se toma

como base la estructura que contenga el grupo funcional principal. El orden de

prioridad de los principales grupos es el siguiente:

1-ácidos carboxílicos

2- ácidos sulfónicos

3- anhídridos

4- ésteres

5- amidas

6- nitrilos

7- aldehídos

8- cetonas

9- alcoholes

10- tioles

11- aminas

12- éteres

13- alquenos

14- alquinos

15- restos alquilos, halógenos y restos nitro (con igual prioridad)


Ejemplos:

4-clorobutanoato de metilo 3-hidroxibutanal 3-metoxi-2-butanol

hidroxibutanal

ORDEN DE PRIORIDADES

Es una herramienta útil de conocer cuando se tienen compuestos polifuncionales.

ISOMERÍA

Isómeros: son compuestos que poseen igual fórmula molecular pero distinta fórmula

estructural, por lo tanto se trata de especies químicas distintas, con propiedades

químicas distintas. La isomería, rara en la química inorgánica, es muy común en los

compuestos orgánicos.

CH3

HC OH

HC OCH3

CH3

CO2CH3

CH2

CH2

CH2Cl

C

CH2

CH2

CH2Cl

O

O CH3

=

C

CH2

CH

CH3

O

H

OH

-CO2H

-CO2R >C=O -OH >C=C< -X

-CHO

-CONH2 -O- -NH2 -R

-CN -C≡C- -NO2

-SO3H -S- -SH


Clasificación:

CONSTITUCIONAL

ISOMERÍA

ESTEREOISOMERÍA

ISOMERÍA CONSTITUCIONAL

Los isómeros constitucionales difieren en el orden en que se unen los átomos. Dicho

de otra manera difieren en su constitución o conectividad.

Isomería de esqueleto:

También llamada isomería de cadena ó catenaria cuando se trata de compuestos

acíclicos. Depende de la propiedad de los átomos de carbono de unirse entre sí

formando cadenas que pueden ser lineales (normales) o ramificadas.

Ejemplo: pentanos isómeros F.M. C5H12

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3CH3CH3

CH3

CH2

CH2

CH2

CH2

CHC

pentano metilbutano dimetilpropano

n-pentano isopentano neopentano

Isomería de posición:

Aparece en aquellos compuestos donde existe un grupo funcional (X-, OH-, NH2- etc.)

en distintas posiciones.

de esqueleto o cadena

de posición

funcional

metameria


CH

CH3

CH2

CH2

2Cl CH

CH3

CH

CH2

Cl

3

1-clorobutano 2-clorobutano

cloruro de n-butilo cloruro de sec-butilo

Isomería funcional: Los isómeros presentan distintas funciones. Los casos más

importantes son:

a) alcoholes y éteres

Ej.: FM: C2H6O

CH3

CH2CH3 CH3O

OH

etanol éter metílico.

b) aldehídos y cetonas.

Ej.: FM: C3H6O

CH3

CH

CH3

CH2

3

C=O

C=O

H

propanona propanal

c) ácidos carboxílicos y ésteres de ácidos carboxílicos.

Ej.: FM: C3H6O2

C=O

OHCH2

CH3

C=OCH3

CH3

O

ácido propanoico acetato de metilo


d) cicloalcanos y alquenos/ alquinos y cicloalquenos

Ej.: FM: C5H10

CH2

CH2CH2

H2C

H2CCH2 CH CH2 CH2 CH3

ciclopentano 1-penteno

Metamería: se da en compuestos como aminas o éteres

a) CH3-CH2-O-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-O-CH3

b) CH3-CH2-NH-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-NH-CH3

ESTEREOISOMERÍA

Los estereoisómeros son compuestos que poseen igual composición y constitución

pero difieren en las distribuciones que pueden adoptar sus átomos en el espacio.

Existen diversas formas de clasificar a los estereoisómeros. Según el criterio que se

utilice para ello, podemos diferenciarlos en:

Enantiómeros y Diasterómeros según sean o no imágenes especulares no

superponibles.

Configuracionales y Conformacionales, si consideramos su modo de

interconversión.


Guía N° 1: Introducción a la química orgánica, Nomenclatura I

1) Indicar qué tipos de fuerzas intermoleculares pueden tener los siguientes

compuestos. Justificar de la manera más completa posible.

a) CH3-CH2-CH2-Cl

b) CH3-CH2-CH2-OH

c) CH3-CH2-CH2-NH2

d) CH3-CH2-CH3

2) Indicar la fórmula molecular de los compuestos del punto 1

3) Explicar la diferencia entre los pto. de ebullición de los siguientes pares de

sustancias. Justificar de la manera más completa posible.

a) CH3-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH3

b) CH3-O-CH3 CH3-CH2-OH

c) CH3-CH2-CH2-CH3 CH3

CH3-CH-CH3

4) Marcar un carbono primario, secundario, terciario y cuaternario de ser

posible:

H3C CH2 CH

CH3

CH

CH3

CH2 C CH3

CH2

CH3

CH CH3

CH3

H3C CH CH2 CH CH3

C CH3

CH3

CH3

H3C

H3C CH

CH2

CH3

CH CH CH CH2 CH3

CH CH3

CH3

CH

CH3

CH3

CH3

I II III

a) ¿Cuál es la fórmula molecular (FM) de cada compuesto? ¿y fórmula empírica?

b) Calcule el Peso Molecular de cada uno.

5) Indicar todos los tipos de enlace de los siguientes compuestos:

CH3 CH CH2

CH3

C CH2 CH3

CH3

C

C

CH3

6 ) Escribir las fórmulas estructurales:

a) (CH3)2CHCH2CH2CH3 b) CH3CBr2CH3


OH

O

c) (CH3)3CCH2C(CH3)3 d) (CH3)2 CClCH(CH3)2

e) f)

g) h)

i) j)

k) (CH3)2CHCH2CH(CH3)2 l)

7) Escribir las fórmulas estructurales de los siguientes compuestos y nómbrelos

según nomenclatura IUPAC:

a) 3,4-dimetil-5-etiloctano

b) 4-metil-6-etil-5-isobutildecano

c) 4-isopropil-5-terpentiloctano

d) 2,3-diisopropilheptano

e) 4-sebutil-2-metiloctano

f) 3-etil-2-terbutiloctano

g) secbutanol

h) isopropanol

i) n-pentanol

8) Indicar la fórmula estructural de:

a) 3,4,4,5-tetrametilheptano.

b) 2,2,4-trimetilpentano.

c) 4-etil-3,4-dimetilheptano.

d) 3-cloro-2-metilpentano.

e) 4-etil-2,4-dimetilheptano.

f) 1,2-dibromo-2-metilpropano.

OH


Guía N°2: Nomenclatura II, isomería estructural y estereoisomería

1) Formular los siguientes compuestos: a) 2-hexeno, b) 4-metil-1-pentino, c) 2-

cloro-2-metilpropano.

Para cada uno de ellos, formule y nombre un isómero de esqueleto, uno de

posición, un homólogo superior y un homólogo inferior

2) Formular y nombrar:

a) un isómero funcional de la 2-pentanona.

b) un isómero funcional del ter-butil isopropil éter

c) un isómero de posición del cloruro de ter-pentilo

d) un isómero funcional de ciclohexeno

3) Escribir los isómeros del n-pentanol. Señale cuáles son entre sí:

a- isómeros de esqueleto

b- isómeros de posición

c- isómeros funcionales

4) Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Justifique su

respuesta de la manera más completa posible utilizando las FÓRMULAS

ESTRUCTURALES de todos los compuestos.

a) Un isómero de función del 3-metil-2-butanol sería el dipropil éter.

b) Un metámero del dietiléter sería el butilpropiléter.

c) El hexanal y el 2,3-dimetilbutanal pertenecen a la familia de los aldehídos y son

entre sí isómeros de cadena.

d) La 2-pentanona y la 3-pentanona son entre sí isómeros de posición.

5) Dibujar los isómeros de cadena cuyas fórmulas son las siguientes:

a) 9 isómeros con fórmula C7H16

b) 3 isómeros de C9H20 con 8 carbonos en la cadena más larga

c) 4 isómeros de C10H22 con 9 carbonos en la cadena más larga

d) 2 isómeros de C10H22 en los que hay sólo dos grupos alquilo en una cadena de

seis carbonos

e) 5 compuestos cíclicos de C5H10


f) 6 isómeros de C10H22 con 5 carbonos en la cadena más larga

6) Suponga que tiene un método para quitar un solo hidrógeno de una

molécula y reemplazarlo por un cloro. Para cada una de las moléculas

siguientes, determine cuántos isómeros diferentes, cada uno con un cloro, se

podrían crear reemplazando un solo hidrógeno por un cloro. ¿De qué tipo

de isomería se trata?

a) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

b) CH3 CH3

CH3-C-CH2-CH2-CH-CH3

CH3

c) CH3 CH3 CH3

CH3-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH3

7) Nombrar con nomenclatura IUPAC los siguientes compuestos

a) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH

b) CH3-CH2-CH2-O-CH2-CH2-CH3

c) CH3-CH2-CH-CH2-CH2-C=O

CH2-CH3 H

d) CH3-CH-CH2-C=O

CH3 CH2-CH2-CH2-CH3

e) CH3-CH2-CH2-COOH

f) CH3-O-CH2-CH3

g) CH3-CH-CH2-CH2-C=O

CH2-CH3 H

h) CH3-CH-CH2-C=O

CH3 CH2-CH3

9) Formular los siguientes compuestos:

a) 2-propanol

b) secbutanol

i) Marcar los centros quirales

ii) Indicar qué compuestos presentan quiralidad

iii) Cuando corresponda, formular los estereoisómeros


iv) Especificar la configuración de los estereoisómeros mediante los descriptores

R/S, empleando las reglas de secuencia de Cahn, Ingold y Prelog.

10) Formular los siguientes compuestos:

a) 1-cloro-2-butanol

b) 1-fenil-2-metil-1-butanol

c) 2,4-dibromopentano

i) Marcar los centros quirales

ii) Indicar cuáles compuestos presentan quiralidad

iii) Cuando corresponda, formular los estereoisómeros

iv) Especificar la configuración de los estereoisómeros mediante las reglas de

secuencia de Cahn, Ingold y Prelog.

11) Organizar los siguientes grupos en orden de prioridad creciente según las

reglas del método secuencial de Cahn-Ingold-Prelog:

CO

NH2

C N

-CH2I

CO

H

CO

OH

-CH2NH2

C CH3

O

-CH=CH2

-CH2CH2Br

-CH2OH -CH3

12) Comparar los siguientes pares de estructuras y diga su relación si es que la

tiene:


a)

b)

CH3

OH

HHOH2C

C2H5

H

OHH3C

C2H5

CH3

HHO

HO

CH2OH

H

CH3

c)

d)

13) ¿Cuáles de los siguientes pares de estructuras representan isómeros

estructurales?

a)

b)

CH3CH2CH2CH2CH2OH

CH3

CH3

CH3-C-CH2CH2OH

CH3CH2CHCH3

CH2

CH2OH

CH3CH2CHCH2CH2CH3

CH3


c)

d)

14) Formular los siguientes compuestos, marque los centros quirales, indique si

presentan quiralidad, cuando corresponda formule los estereoisómeros y

especifique la configuración de los estereoisómeros mediante las reglas de

secuencia de Cahn, Ingold y Prelog (CIP).

a) 2,3-butanodiol

b) 1-fenil-2-metil-1-propanol

c) ácido 2,3-difenilbutanoico

d) 2-bromo-3-cloro-2,3-dimetilbutano

15) Dibujar los isómeros de posición de:

a) 1-octeno

b) 3-metil1-butanol

c) 2-heptanona

d) 6,6-dimetil-1-heptino

e) 1-bromo-2,4-dimetilpentano

16) Dibujar los isómeros que se describen, tomando de a pares indicar de qué tipo

de isomería se trata.

a) aldehídos de fórmula C4H8O

b) cetonas de fórmula C6H12O

c) aldehídos o cetonas de fórmula C5H10O (8 en total)

d) ácidos carboxílicos de fórmula C6H12O2 (7 en total)

e) alcoholes o éteres de fórmula C4H10O (7 en total)

(CH3)3CCl

CH3CH

CH3

CH2Cl

HO OCH3 OHH3CO


Guía N° 3: Introducción al estudio mecanístico de las reacciones

1) Clasificar cada una de las siguientes reacciones como adición, eliminación,

sustitución o reordenamiento:

a) CH3Br + KOH CH3OH + KBr

b) CH3CH2Br CH2=CH2 + HBr

c) CH2=CH2 + H2 CH3CH3

2) ¿Cuáles de las siguientes especies es probable que se comporten como un

nucleófilo y cuáles como un electrófilo?

a) NO2+

b) CN-

c) CH3NH2

d) (CH3)3S+

e) CH3Cl

f) CH3S-

g) Br+

h) CH3OH

i) CH3CH2O-

j) +CH3

k) CH3-CH2-

l) SH-

3) Completar los siguientes esquemas:

I)


II)

4) Contestar las siguientes preguntas:

a) ¿Qué es un mecanismo de reacción?

b) ¿Qué es un intermediario de reacción?

c) ¿Qué es un estado de transición?

d) ¿En cuantas etapas ocurre la reacción del gráfico I? ¿y la del gráfico II?


Guía N° 4: Alcanos, alqueno y alquinos

1) Realizar el mecanismo completo de la halogenación del propano. Indicar tipo

de reacción. ¿Por qué el 2-cloropropano es el producto principal y no el 1-

cloropropano? ¿qué intermediario se forma?

2) Formular los siguientes compuestos. ¿Cuáles presentan estereoisomería de tipo

geométrica? Cuando corresponda, formule los estereoisómeros y nómbrelos

utilizando los descriptores E/Z(alquenos) o cis/trans (ciclos)

a) 2-bromo-2-buteno

b) 1,2-ciclopropanodiol

c) 1-buteno

d) 2-buteno

e) 1,3-dibromociclohexano

3) Dados los siguientes pares de estructuras

a) especificar su configuración

b) indicar qué relación estereoisomérica existe entre ellas

a)

b)

CH3

COCH3H

H5C2COCH3

C2H5

H

H3C

CH3

CH3H5C2

CH3COCOCH3

C2H5

H3C

H3C

c)

CH3

HOOC

Cl

C2H5

C2H5

Cl

COOH

H3C


d)

C6H5

H3CH2C

H

CH3

H

H3C

CH2CH3

C6H5

4) Dibujar los isómeros geométricos de los compuestos siguientes:

a) BrCH=CHCl

b) BrFC=CHCl

c) CH3CH2CH=CHCH3

d) (CH3)2CHCH=C(CH2CH3)CH3

5) Dar nombre a los compuestos siguientes según el sistema de nomenclatura

IUPAC

a) CH3(CH2)4CH=CH2

b) CH3CH2CH2(CH3)C=C(CH3)CH2CH3

c) (CH3)3CCH=CHCH3

d) (CH2CH3)2C=CHCH(CH2CH3)CH2CH2CH(CH3)2

6) Escribir la fórmula estructural de los siguientes compuestos:

a) 1-butino

b) 2,2,-dibromo-7-metil-3-octino

c) 4-metil-2-pentino

d) 3-etil-3-metil-1-pentino

e) 3,7-dimetil-1,3,6-octatrieno

f) Tetrafluoreteno

g) 2-cloro-1,3-butadieno

h) 1,1-dicloroeteno

i) 2,2,4-trimetilpentano

7) Escribir la fórmula estructural del alcano que corresponde a cada una de

las fórmulas moleculares siguientes y que da un solo isómero de

monobromación. Realice el diagrama de energía correspondiente a la

reacción.

a) C5H12

b) C8H18

8) Realizar el mecanismo completo de la reacción del (Z)-3-metil-2-penteno

con Br2/Cl4C, ¿qué intermediario se forma? Realice el diagrama de energía.

¿la reacción es SYN o ANTI?

9) Realizar el mecanismo completo de la reacción del (E)-3-metil-2-penteno

con Br2/H2O.

10) Realizar el mecanismo completo del 1-penteno con HCl (g). ¿qué tipo de

intermediario se forma? ¿en cuantas etapas ocurre la reacción? Dibuje el

diagrama de energía con todas sus partes.


11) Realizar el mecanismo completo del (Z)-3-metil-2-penteno con KMnO4,

frío, dil. en medio OH-. ¿cómo se llama el intermediario de reacción? ¿la

reacción es SYN o ANTI?

12) Tanto el 3-metil-2-penteno como el 1-penteno reacciona con HCl(g)

mediante una A.E. ¿cuál de los dos compuestos es más reactivo (reacciona

más rápido? Justificar la respuesta.

13) Escribir un mecanismo de reacción paso por paso para la deshidratación

del 2-pentanol

14) Completar las reacciones siguientes, mostrando los productos orgánicos

principales e indicando tipo de reacción en cada caso.

a) CH3CH2CH2Br + KOH (ol)

b) CH3CH2CH2CH(OH)CH3 + H2SO4/calor

c) CH3CH(Br)CH(CH3)2 + KOH (ol)

d) (CH3)2C(OH)CH(CH3)2 + H2SO4/calor

e) OHCH2CH2CH2CH2OH + H2SO4/calor

f) CH3CH2CHBr2 + 2NaNH2

g) (CH3)3CCH(Cl)CH2(Cl) + 2NaNH2

15) Escribir la estructura de un compuesto de partida y los reactivos necesarios

para preparar lo siguiente en 1 solo paso:

a) (CH3)2CHCH=CH2

b) (CH3)2C=CHCH2CH3

c) 1-butino

16) En cada caso seleccionar el mejor método para preparar el compuesto

deseado. Explicar su elección.

a) 1-bromopentano o 2-cloropentano para la preparación de 2-penteno usando

KOH (ol.).

b) 1,1-dicloropropano o 2,2-dicloropropano para preparar propino usado amiduro

de sodio

c) (CH3)2CHCH(OH)CH2CH3 o (CH3)2C(OH)CH2CH2CH3 para preparar 2-metil-

2-penteno usando ácido sulfúrico calor.

17) Escribir los productos de las reacciones siguientes indicando tipo de

reacción en cada caso:

a) CH3(CH2)3CH=CH2 + Br2/Cl4C

b) CH3CH2CH=CHCH3 + Cl2/Cl4C

c) + H2/Ni

d) + HBr (g)

e) CH3CH2C(CH3)=CH2 + HCl (g)


f) (CH3)2C=CHCH3 + HI (g)

g) CH3CH(CH3)CH=C(CH3)2 + H2O/H+

h) CH2=CH-CH3 + H2O/H+

i) (CH3)2C=CHCH2CH3 + HCl (g)

j) CH3(CH2)4CH=CHCH3 + H2/Ni

k)

+ H2O/H+

l) 1-butino + 1 mol Cl2/Cl4C

m) 2-pentino + 2 moles Br2/Cl4C

n) 1-hexino + 1mol H2/Ni

o) 3-hexino + 2 moles de H2/Ni

p) 2,5-dimetil-3-hexino + 1 mol HCl (g)

q) 1-pentino + 2 moles HBr (g)

r) 1-pentino + 1 mol HBr (g)

18) Escribir las ecuaciones que muestren la reacción de un mol de H2 más un

catalizador como Ni, Pt o Pd, con cada uno de los siguientes compuestos.

¿la reacción es SYN o ANTI?

a) 4-metil-2-pentino

b) 1,2-dimetilciclopenteno

19) Escribir las ecuaciones que muestren las reacciones de los alquinos con el

reactivo de Deniges: a) 1-butino b)2-butino

20)Escribir las ecuaciones que muestren las reacciones de los alquenos con una

solución de permanganato de potasio y calor:

a) propeno

b) ciclopenteno

21)Escribir las ecuaciones que muestren las reacciones de los alquinos

siguientes con amiduro de sodio:

a) propino

b) 1-pentino

c) 2-pentino

22) Escribir los productos de ozonólisis de los compuestos siguientes con

O3/Zn°/H2O o las estructuras de los compuestos de reacción según corresponda.

Indicando tipo de reacción.

a) (CH3)2C=CHCH2CH2CH=CH2 + O3/Zn°/H2O

b) C8H16 + O3/Zn°/H2O 2 moléculas de butanona

c) C7H14 + O3/Zn°/H2O butanal + propanona

d) C10H18 + O3/Zn°/H2O butanodial + 2 moléculas de propanona

e) C10H16 + O3/Zn°/H2O 2,4,6-heptanotriona + 3 moléculas de metanal

f) C8H14 + O3/Zn°/H2O 2,7-octanodiona


23) Escribir los mecanismos de reacción para las siguientes reacciones.

Indicando tipo de reacción.

a) CH3CH=CH2 + Br2/Cl4C

b) (CH3)2C=CHCH3 + HCl (g)

c) (CH3)2C=CH2 + H2O/H+

24)Usando la fórmula molecular C4H9, dibujar las estructuras de un

carbocatión primario, uno secundario y uno terciario.

25) Escribir el producto que se esperaría obtener de la reacción del

ciclopenteno con Br2/H2O.

26) Dibujar los siguientes compuestos:

a) 1-cloro-4-terbutilciclohexano

b) 2-metilpentano

c) 3,4-dietilhexano

d) 2-hexino

e) 5-propil-3-octino

f) 2-bromo-3-hepteno

g) 6-etil-4,8-dimetil-2,4,6-nonatrieno

27) Síntesis (transformaciones). Indicar tipo de reacción en todos los casos.

a) A + H2/Ni CH3CH2CH2CH2CH3

b) B + 2 NaNH2 propino

c) C + H2SO4 calor (CH3)2CHCH=CHCH3

d) D + HCl (CH3)2CHCHClCH3

e) E + H2SO4 calor F + H2/Ni

f) G + KOH (ol) H + Br2/Cl4C CH3CHBrCH2Br

g) I + HBr (g) J + KOH (ol) K + Cl2/Cl4C CH3CHClCHClCH3

h) L+H2SO4 calor M+Br2/Cl4C N+2NaNH2 O+2HCl (g) CH3CHCl2


Preparación y reacciones de alquenos


Preparación y reacciones de alquinos


Guía N° 5: Compuestos aromáticos

1) Dar el nombre a los siguientes compuestos:

a) b) c) d)

e) f) g) h)

i) j) k) l)

m) n) ñ) o)

p) q) r) s)

2) Nombrar los siguientes compuestos usando el benceno como sustituyente:

a) (CH3)2CCH2CH(CH3)2


b) CH3CHCH2CH(CH3)CH2CH(CH3)2

c)CH3C=CHCH2CH(CH2CH3)CH2CH3

d) BrCH2CH2CHCH3

3)Dibujar los siguientes compuestos:

a) p-diclorobenceno

b) 1,3,5-trinitrobenceno

c) o-fenilfenol

d) 2,6-diterbutil-4-metilfenol

e) benzaldehído

f) pentaclorofenol

g) 2,4,6-trinitrofenol

4) Analizar los efectos inductivo y mesomérico que ejercen los siguientes grupos

cuando están unidos a un anillo aromático:

-NO2 -NH2 -Br -COCH3

-SO3H -OCH3 - CH2CH3 -OH

Ordenar de acuerdo a reactividad decreciente.

5) Dada una reacción de sustitución electrofílica aromática sobre el benceno:

a) Realizar el mecanismo completo.

b) Realizar el diagrama de energía.

c) Dibujar los electrófilos posibles.


6) Predecir el o los productos principales de las reacciones siguientes. Indicando

tipo de reacción en todos los casos.

a) + CH3(CH2)8C=O + AlCl3

Cl

b) + (CH3)2CClCH2CH3 + AlCl3

c) + SO3/H2SO4

d) + Br2 + Br3Fe

e) + HNO3 + H2SO4

f) + Cl2 + AlCl3

g) + HNO3 + H2SO4


h) + SO3 + H2SO4

i) + Br2 + Br3Fe

j) + Cl2 + AlCl3

k) + HNO3 + H2SO4

l) + CO + HCl + AlCl3

7) Dibujar el producto o productos principalesde monobromación de los

compuestos siguientes:

a) nitrobenceno b) m-dinitrobenceno c) clorobenceno

d) ácido p-metilbencenosulfónico e) fenilmetiléter

8) Escribir el mecanismo de reacción paso por paso para la reacción del

benceno con cada uno de los reactivos siguientes:

a) Cl2/FeCl3

b) CH3CH2C=O/AlCl3

Cl

c)CH3CHClCH3/ AlCl3


d) HNO3/H2SO4

e) SO3/ H2SO4

9) Escribir las estructuras para cada producto indicado por una letra. Indicar

tipo de reacción.

a) + SO3/ H2SO4 A + Cl2/FeCl3 B

b) + CH3CH2Cl/AlCl3 C + HNO3/H2SO4 D

c)

+ CH3C=O/AlCl3 E+SO3/ H2SO4 F+ Br2/Br3Fe G

Cl

d) + SO3/ H2SO4 H + HNO3/H2SO4 I + Cl2/FeCl3 J

e) + KMnO4 calor K

f) + KMnO4 calor L

g) + KMnO4 calor M

h) + CH3Cl/AlCl3 N + KMnO4 calor Ñ+ Br2/Br3Fe O


10)Si quisieras hacer ácido m-bromobenzoico a partir de tolueno,

¿oxidarías el metilo antes o después de la introducción del bromo? ¿por

qué?

11) ¿cuál grupo introducirías primero en las síntesis de ácido p-

clorobencenosulfónico a partir de benceno? ¿por qué?

12)Indicar el /las posiciones en que puede producirse una SEA (nitración)

en los siguientes compuestos. Indicar el producto principal:

Cl

CH3

OH

CH3

NHCH3

Cl

NO2

OCH3

13) Ordenar de forma creciente según su reactividad para la SEA los siguientes

compuestos. Indicar sus efectos electrónicos (inductivo y mesomérico) en cada

caso.

Bromobenceno/fenilmetiléter/nitrobenceno/propilbenceno/benceno

14) Formular los pasos necesarios de síntesis de los siguientes compuestos. Indicar tipo de reacción en cada caso.

a) p-bromoclorobenceno a partir de benceno b) ácido p-isopropilbencenosulfónico a partir de benceno c) ácido m-bromobencenosulfónico a partir de benceno d) m-cloronitrobenceno a partir de benceno e) p-cloronitrobenceno a partir de benceno f) 2-bromo-4-nitroetilbenceno a partir de benceno g) Ácido m-nitrobenzoico a partir de benceno h) Ácido p-nitrobenzoico a partir de benceno i) 2-cloro-4-nitroanilina a partir de anilina j) Meta-bromobenzaldehído a partir de benceno k) 2-metil-4-nitrofenol a partir de fenol l) 4-cloro-2-nitroestireno a partir de benceno


Guía N°6: Derivados halogenados (halogenuros de alquilo)

1)Dar el nombre a los siguientes compuestos:

a) CH3CH2CHBrCH2CH3

b) CH3CH2Cl

c) CH3CH2CH2I

d) (CH3)3CCH2CH2CBr3

e) (CH3)2CICH2CH3

f) CH3CHClCH2CHClCH2CHClCH3

2)Escribir la fórmula estructural de los siguientes compuestos:

a) triclorometano

b) 1,2-dibromo-3-cloropropano

c) 1,2-dicloroetano

d) tetraclorometano/tetracloruro de carbono

e) 1,1,2,2-tetracloroetano

f) bromuro de metilo

g) cloruro de metileno

h) bromoformo

i) tetrafluoruro de carbono

j) cloruro de butilo secundario

k) bromuro de isopropilo

3) Completar las reacciones siguientes mostrando los productos y tipo de

reacción.

a) CH3CHClCH3 + NaOH

b) + NaCN

c) CH3CH2I + NaSH

d) (CH3)2CHONa + CH3CH2I

e) CH3CH2CH2Br + NaN(CH3)2

f) (CH3)2CHCH2Br + CH3SNa

g) +

h) CH3Cl + NaNH2

i) (CH3)2CClCH2CH3 + CH3OH

j) + CH3-NH-CH3


k) CH3CH2CH2OH +

l) H2O + (CH3)2CClCH2CH3

4) Preparar los alquinos usando etino (acetileno) y halogenuros de alquilo como

materiales orgánicos de partida

a) 1-butino

b) 2-pentino

c) 3-fenilpropino

5) Sugerir un halogenuro de alquilo y un nucleófilo a partir de los cuales se pueden

preparar los compuestos siguientes:

a) CH3(CH2)8CH2NH2

b) CH3CH2SCH3

c) CH3CH2CH2CH2OH

6) Hacer un diagrama para comparar una reacción SN1 y una SN2 de un

halogenuro de alquilo y un nucleófilo en cuanto a lo siguiente:

a) expresión de velocidad

b) intermediarios de reacción

c) velocidades relativas de reacción RX 1°, RX2°, RX3°

d) efecto de un aumento de la concentración del nucleófilo

e) efecto de un aumento de la concentración del halogenuro de alquilo

f) efecto del solvente

g) fuerza del nucleófilo

h) cantidad de pasos de la reacción

i) diagrama de energía

7) Escribir el mecanismo completo de la reacción del punto 3)a). Indicar tipo de

reacción. Realizar el diagrama de energía correspondiente.

8)Escribir el mecanismo completo de la reacción del punto 3)i). Indicar tipo de

reacción. Realizar el diagrama de energía correspondiente.

9) Completar las siguientes reacciones mostrando los productos principales.

Indicar tipo de reacción.

c) CH3CHClCH3 + KOH (ol)

d) CH3CHBrCH2CH2CH3 + KOH (ol)

e) (CH3)2CHCHICH2CH3 + KOH (ol)

f) CH3CH2CHBr2 + 2KOH (ol)

e) CH3CHOHCH3 + H2SO4 calor

f) CH3CHOHCH2CH2CH3 + H2SO4 calor

10)Realizar el mecanismo completo de la reacción del punto 9)b)

11)Realizar el mecanismo completo de la reacción del punto 9)f)


12) Dibujar los isómeros de C4H9Cl y comente acerca de su propensión hacia

mecanismos de reacción SN1 o SN2.

13) Dibujar el isómero de C5H11Br que muestra el menos impedimento estérico

hacia una reacción SN2 y el que muestra el máximo.

14) Disponer los halogenuros de alquilo isómeros siguientes en orden según su

probabilidad de sufrir eliminación en vez de sustitución nucleofílica:

a) 1-bromopentano

b) 2-bromopentano

c) 2-bromo-2-metilpentano

d) 2-bromo-3-metilpentano

Justificar su respuesta

15) La reacción de los halogenuros de alquilo con AgNO3/ol es de suma utilidad ya

que permite la caracterización de este tipo de compuestos.

a) Dadas las características de esta reacción, ¿qué se que visualiza?

b) ¿Cómo ordenarías los siguientes derivados halogenados de acuerdo a la

velocidad de reacción con AgNO3/ol? Cloruro de ter-butilo, cloruro de isopropilo,

cloruro de n-pentilo.

c) ¿Cómo justificas el ordenamiento propuesto? Formule las estructuras de los

intermediarios de reacción.

16) ¿Cómo sintetizaría?

a) etil sec-butil éter a partir de bromuro de n-butilo

b) dipropil tioéter a partir de propanol

c) butanonitrilo a partir de propeno

d) butanona a partir de propeno

e) Etilmetiléter a partir de etanol.

f) Propanona a partir de 1-bromopropano.

g) N-propilamina a partir de 1-bromopropano.


Guía N°7: Alcoholes y éteres

1) Dar el nombre de los siguientes compuestos:

a) CH3(CH2)7CH2OH

b) CH3(CH2)3CHOHCH3

c) (CH3)2COHCH2CH3

d) e) (CH3)3CCH2CH2OH

f) CH3CH2C(CH3)OHC(CH3)3

g) (CH3)2COHCH2CH2CH(CH3)2

h) CH3CHBrCHBrCHOHCH2CH3

i) CH3CH2CH(CH3)CH2CHOHCH2CH3

j) OH(CH2)5OH

k) CH3CHOHCH=CH2

l) CH3OCH2CH3

m) CH3CH2OCH2CH3

n)

2) Escribir la fórmula estructural de los siguientes compuestos:

a) alcohol butílico secundario

b) éter etil isopropílico

c) éter ciclohexilmetílico

3) Escribir ecuaciones que ilustren la de reacción de:

I) CH3CH2CH2CH2OH

II) CH3CHOHCH2CH3

III) (CH3)3COH

a) Na°

b) H2SO4 calor

c) HCl

d) CrO3/H+

Indicar tipo de reacción en todos los casos.

4) Escribir la ecuación que muestre la reacción entre los miembros de

cada uno de los siguientes pares de sustancias. Indicar tipo de

reacción en todos los casos.

a) CH3CHOHCH3 + HBr

b) (CH3)3COH + HI

c) CH3CHOHCH3 + HCl

d) CH3CH2CH2OH + SOCl2


e) CH3CHOHCH2CH3 + PBr3

f) CH3CH2OH + CrO3/H+

g) CH3CHOHCH(CH3)2 + CrO3/H+

h) CH3(CH2)10CH2OH + CCP

i) CH3CH2OH + KMnO4 calor

j) CH3CHOHCH2CH2CH3 + H2SO4 calor

k) (CH3)2CHCHOHCH3 + H2SO4 calor

l) (CH3)2CHC(CH3)OHCH2CH2CH3 + H2SO4 calor

m) + H2SO4 calor

5) Predecir si los isómeros siguientes reaccionarían con halogenuros de

hidrógeno por un mecanismo SN1/H+, SN2/H

+ o ambos.

a) CH3CH2CH2CH2OH

b) CH3CH2CHOHCH3

c) (CH3)3COH

6) ¿Qué alcoholes se obtendran por el tratamiento de los siguientes

compuestos con H4LiAl o NaBH4? ¿De qué tipo de reacción se trata?

a) CH3CH2COOH

b) CH3CH2CHO

c) CH3CH2COCH3

7) Realizar el mecanismo completo de la reacción del terbutanol con

HCl. Realizar el diagrama de energía completo e indique tipo de

reacción

8) Realizar el mecanismo completo de la reacción del 1-propanol con

HCl. Realizar el diagrama de energía completo e indique tipo de

reacción.

9) Escribir ecuaciones de reacción que ilustren la hidratación en medio

ácido de los alquenos siguientes para producir alcoholes.

a) 2-buteno b) 3-metil-2-penteno c) 1-hexeno

10) ¿a partir de cuáles alcoholes y agentes oxidantes se pueden obtener

los compuestos siguientes?

a) 2-pentanona

b) pentanal

c) ácido pentanoico

11) ¿a partir de cuáles alcoholes y reactivos se pueden preparar los

compuestos siguientes?

a) metilciclohexeno b) 1-bromohexano c) 1-metoxihexano


12) Escribir mecanismos de reacción para las siguientes reacciones:

a) deshidratación de 2-propanol con ácido sulfúrico y calor

b) 2-propanol con HBr por una SN1/H+

c) 1-butanol con HBr

d) 3-metil-3-hexanol con HCl

e) 2-metil-2-butanol con ácido sulfúrico y calor

13) Usando halogenuros de alquilo y alcóxidos de sodio como materiales

de partida prepare los éteres siguientes por la síntesis de Williamson,

UTILIZANDO LOS REACTIVOS ADECUADOS. ¿cuál es la

limitación de esta reacción?

a) CH3OCH2CH2CH3

b) CH3CH2OCH(CH3)2

c) 2-metoxipropano

d) 2-metil-2-propoxipropano

e) 2-etoxipropano

14) Completar las siguientes reacciones, indicando tipo de reacción en

cada caso.

a) (CH3)3CCl + CH3CH2OH

b) CH3CH2O-Na

+ + CH3Cl

c) CH3CH=CH2 + 1)Hg(O-COCF3)2 / CH3OH 2)NaBH4

15) ¿podría sintetizar el diterbutiléter mediante una síntesis de

Williamson? Justificar la respuesta. De no ser posible indicar la

ruta adecuada.

16) Escribir una ecuación que muestre la reacción entre los miembros de

cada uno de los siguientes pares de reactivos. Indicar tipo de

reacción en todos los casos.

a) CH3OCH3 + 1HBr calor

b) CH3OCH2CH(CH3)2 + 2HBr calor

c) CH3CH2OCH2CH3 + 1HCl calor

d) (CH3)2CHOCH2CH3 + 2HI calor

e) + 1HI calor

f) (CH3)3COCH2CH3 + 1HI calor

g) 1-metoxibutano + 2HCl

h) 2-metoxibutano + 1HCl

17) Predicir si los isómeros siguientes reaccionarían con un mol de

halogenuros de hidrógeno por un mecanismo SN1/H+ o SN2/H

+.


a) CH3CH2OCH2CH3

b) CH3OCH2CH2CH3

c) Benciletiléter

d) 2-metoxibutano

18) Realizar el mecanismo completo para la reacción del punto 16)e)

indicando tipo de reacción.

19) Realizar el mecanismo completo para la reacción del punto 16)c)

indicando tipo de reacción.

20) Escribir ecuaciones de reacción que describan las series de

reacciones de pasos múltiples siguientes:

a) 1-pentanol + PBr3 , luego metóxido de sodio

b) 1-bromohexano + NaOH , luego CCP

c) 1-cloropentano + NaOH, luego sodio metálico y 1-bromohexano

21) Realizar la síntesis de los siguientes compuestos, en la menor

cantidad de pasos posibles e indicando tipo de reacción en cada caso.

a) Ácido propanoico a partir de propeno.

b) Etilmetiléter a partir de etanol.

c) Propanona a partir de 1-bromopropano.

d) Etilmetiltioéter a partir de etanol.

e) 2-butanona a partir de 2-bromobutano.

f) N-propilamina a partir de 1-propanol.


Guía N°8: Acidez, aldehídos y cetonas, reacciones de caracterización

1) Dar nombre a los compuestos siguientes de acuerdo con el sistema de

nomenclatura IUPAC

a) CH3(CH2)8CHO

b) CH3CH2CH2CHO

c) (CH3)2CHCH2CH2CHO

d) (CH3CH2)2CHCH2CH(CH3)CH2CHO

e)

f) CHO(CH2)4CHO

g) CH3COCH2CH2CH3

h) CH3(CH2)3COCH2CH3

i) (CH3)2CHCH2COCH2CH2CH3

j)

k) CH3CH2CHO

l) CH3CH2COCH2CH3

ll) CH3CHOHCH2CHOHCH2CHO

m)CH3CHNH2CH2COCH3

n) CH3COCH2CHOHCH2COCH2CH3

ñ) (CH3)2CHCH2CHNH2CH2CHO

2) Dibujar fórmulas estructurales para los compuestos siguientes:

a) 3-heptanona

b) octanol

c) 5-oxohexanal

d) 3,7-dihidroxi-5-oxoheptanal

e) 3-ciclopentenona

f) 1,1,1,5,5,5-hexabromo-2,4-pentanodiona

g) m-metilbenzaldehído

h) 1-fenil-2-butanona

i) butiletilcetona

j) acetona

k) formaldehído

l) cloroacetaldehído

m) dipropilcetona

n) difenilcetona

3) Completar las reacciones siguientes indicando tipo de reacción en todos los

casos:

a) 2-butino + H2O/H+/Hg

++

b) 2-metil-2-buteno + O3/Znº/H2O

c) benceno + CH3CH2CH2COCl/AlCl3


d) 3-pentanol + K2Cr2O7

4) Escribir ecuaciones de reacción que ilustren la preparación de los compuestos

siguientes:

a) butilfenilcetona por una reacción de Friedel-Crafts

b) 2-butanona por ozonólisis de un alqueno

c) 2-pentanona a partir de un alquino

d) 3-metilciclopentanona por oxidación de un alcohol

e) decanal por oxidación de un alcohol

5) Escribir ecuaciones que ilustren la reacción de los dos compuestos siguientes con

cada uno de los siguientes reactivos. Indicar tipo de reacción en cada caso.

I) benzaldehído II) acetofenona (fenilmetilcetona)

a) Tollens

b) Benedict

c) CNNa/HCN

d) H4LiAl

e) CH3MgCl luego H2O/H+

f) luego H2O/H+

g) pH = 4,5

h) NH2OH

i) 1 mol de CH3OH/H+

j) 2 moles de CH3OH/H+

k) CH3NHCH3 pH=4,5

6) Preparar los alcoholes siguientes en todas las formas posibles utilizando la

síntesis de Grignard. Formular el mecanismo completo.

a) CH3CH2CH2CH2OH

b) CH3CHOHCH3

c)

7) Completar las reacciones siguientes mostrando los productos orgánicos

principales. Indicar tipo de reacción


a) CH3CH2CHO + A + H2O/H+

B

b) + CH3MgBr C + H2O/H+ D

8) Escribir ecuaciones de reacción que ilustren la condensación aldólica de los

compuestos siguientes usando NaOH 10% como base. Muestre el -hidroxialehído

o -hidroxicetona que se forma y el aldehído o cetona insaturado que se produce

por deshidratación. Formular el mecanismo completo e indicar tipo de reacción.

a) pentanal

b) 3-metilbutanal

c) fenilmetilcetona (acetofenona)

9) Escribir ecuaciones que muestren la reacción de benzaldehído con acetofenona e

NaOH 10%. Muestre el producto que se forma luego de la deshidratación.

10) Muestrar cómo se podrían preparar los compuestos siguientes por

condensación aldólica.

a) CH3(CH2)4CH=CCHO

CH3(CH2)3

b)

c)

11) Escribir el carbanión que se forma durante las condensaciones aldólicas del

problema 8. Dibuje las estructuras de resonancia (carbanión-enolato)

12) Escribir el acetal o cetal que se obtendría de la reacción de los compuestos

siguientes:

a) propanal + 2 moles de etanol/H+

b) propanona + 2 moles de metanol/H+

c) ciclohexanona + 1 mol de 1,2-etanodiol/H+


13) Escribir las ecuaciones que muestren la preparación de los compuestos

siguientes a través de los pasos que se describen:

a) un alcohol por reducción de la propanona (acetona).

b) formaldehído por oxidación de metanol.

c) condensación aldólica del butanal.

d) ácido etanoico (ácido acético) por oxidación de etanal (acetaldehído)

14) Mostrar en tantas formas como sea posible cómo se podría preparar 2-

pentanol a partir de compuestos carbonílicos por la síntesis de Grignard y por

reducción con NaBH4.

15) Escribir los productos y mecanismos de reacción para la reacción de propanal

con los reactivos siguientes. Indique tipo de reacción en todos los casos.

a) CH3MgCl, luego H2O/H+

b) NaCN/HCN

c) NaOH 10%

16) Escribir los productos de reacción del propanal con: (indicar tipo de reacción

en todos los casos)

a) NH2OH pH 4,5

b) H4LiAl

c) 2 CH3OH/H+

17) Dibujar las formas de resonancia de los carbaniones que se forman cuando los

compuestos siguientes se tratan con base:

a) propanal

b) metilfenilcetona

18) Realizar las siguientes síntesis en la menor cantidad de pasos posibles,

indicando tipo de reacción en cada caso.

a) Ácido 3-hidroxibutanoico a partir del etanol.

b) Difenilcetona a partir de benzaldehído.

c) Cianhidrina de la acetona a partir del 2-propanol.

d) 2,4-DNFHidrazona del etanal a partir del etanol.

e) Pentanol a partir de 1-clorobutano.

f) 2-hexenal a partir de acetaldehído.

g) 2-butanol a partir de cloroetano.

19) Un compuesto desconocido tiene fórmula molecular C5H10. La ozonólisis

(O3/Znº/H2O) da dos sustancias, las cuales reaccionan con 2,4-dinitrofenilhidrazina

para dar un derivado sólido amarillo naranja. Uno de los productos de ozonólisis


da un resultado positivo con Tollens mientras que el otro no. ¿cuál es la estructura

del compuesto desconocido?

20) Ordenar de acuerdo a la acidez decreciente los siguientes compuestos.

Justificar dicho orden.

a) Fenol – ácido propanoico – ácido 2-cloropropanoico

b) Ácido metanosulfónico – 3-pentanol – ácido pentanoico

c) Fenol – ácido etanoico – 2-butanol – butino

21) Indicar a partir de qué alcoholes se obtendrán los siguientes productos, qué

reactivos utilizarías y de qué tipo de reacción se trataría.

22) Para las siguientes reacciones indique los productos obtenidos, y tipos de

reacción de:

23) a) Indicar los productos de las siguientes reacciones así como el mecanismo de

la obtención de A:

O

CHO

O

CO2H

O

H

1) LiAlH4 / Et2O

2) H3O+

1) NH2NH2

1) CrO3 / H+

1) NH2OH / H+

1) PhNH2 / H+

OH OH/ H+

A

B

C

D

E

F


b) Formular y nombrar el compuesto carbonílico de partida para obtener los

siguientes alcoholes mediante la reacción de Grignard:

24) El test del yodoformo utiliza como reactivo el yodo en medio básico para

caracterizar metilcetonas, metilcarbinoles, etanol, etanal. Indicar cuáles de los

siguientes compuestos dan positivo dicho test. Justifique.

25) Dados los siguientes pares de compuestos, formular ensayos químicos sencillos

que permitan diferenciarlos. Indicar claramente las transformaciones que

observaría y a qué corresponden según el ejemplo general:

Sustrato + reactivo producto 1 + producto 2 + etc.

solvente

Propanal

2-butanona

1) CH3MgBr / Et2O

2) H3O+

A

1) PhMgBr / Et2O

2) H3O+

B

?

?

2) H3O+

1) (CH3)2CHCH2MgBrEt2O

2) H3O+

1) PhMgBr / Et2O

OH

Ph

OH

H

O O OH

O

O

Aparición de

precipitado/disolución/burbujeo

cambio de coloración, etc


a) dietilcetona y pentanal.

b) fenilacetaldehído y propanol.

c) ciclohexanona y metil ciclohexiléter.

d) 2-pentanona y 3-pentanona.

e) 1-butino y propanona.

f) butanona y butanal.

g) 3-pentanona y 2-buteno.

h) 1-buteno y 1-propanol.

i) ácido propanoico y butanona


PREPARACIÓN Y REACCIONES DE ALDEHIDOS


PREPARACIÓN Y REACCIONES DE CETONAS


Guía N° 9: Ácidos carboxílicos

1) Dar nombre a los compuestos siguientes según el sistema de nomenclatura

IUPAC

a) CH3(CH2)7COOH

b) CH3CH2CH2CH2COOH

c) (CH3)2CHCH2CH2COOH

d) (CH3)2CHCH2CH(CH2CH3)CH2COOH

e) HOOCCH2CH2COOH

f) Cl3CCOOH

g)

h)

i)

2) Escribir ecuaciones de reacción que ilustren la preparación de ácido benzoico

por los métodos siguientes:

a) oxidación de alquilbencenos

b) oxidación de alcoholes primarios

c) hidrólisis de un nitrilo

d) por medio de una reacción con Rvo. De Grignard

3) Proponer una síntesis para los compuestos siguientes:

a) 1-butanol a ácido pentanoico

b) tolueno a ácido m-bromobenzoico

c) 2-cloroheptano a ácido 2-metilheptanoico

d) pentanal a ácido 2-hidroxihexanoico

e) 1-heptanol a ácido heptanoico

4) Escribir las ecuaciones que ilustren la reacción del ácido benzoico con los

siguientes reactivos. Indicar tipo de reacción.

a) SOCl2

b) etanol/H+


5) Formular la síntesis del ácido 2,2-dimetilpropanoico a partir de 2-cloro-2-

metilpropano.

a) empleando un nitrilo

b) empleando un Reactivo de Grignard

Teniendo en cuenta las limitaciones de ambos procedimientos, ¿Cuál sería el mejor?

6) Formular la síntesis de ácido α-bromobutírico a partir de ácido butírico.

Cómo reacciona dicho producto frente a:

a) NaOH acuoso

b) NH3 exc.


Guía N° 10: Derivados de ácidos carboxílicos

1) Dar el nombre a los ácidos carboxílicos siguientes según el sistema de

nomenclatura IUPAC:

a) CH3CH2CH2COOH

b) (CH3)2CH(CH2)5COOH

c) CH3CH2CH=CHCOOH

d) CH3COCH2CH2COOH

e) NH2CH2COOH

f)

g)

h) HOOCCH2CH2CH2CH2COOH

2) Dar el nombre a los compuestos siguientes según el sistema de nomenclatura

IUPAC:

a) CH3CH2CH2COCl

b) CH3CH2COCH2COCl

c)

d) CH3CH2CH2CO-O-COCH2CH2CH3

e) CH3CH2CO-O-COCH2CH3

f) CH3CH2CH2CO-O-COCH2CH3

g) CH3CH2CH2CH2COOCH3

h) CH3CH2CH2COOCH2CH3

i) CH3CH2COOCH2CH2CH3

j) CH3COOCH2CH2CH2CH3

k) HCOOCH2CH2CH2CH2CH3

l) CH3CH2COOCH(CH3)2

ll)

m) CH3CH2CH2CH2CONH2

n) CH3CH2CH2CONHCH3

ñ) CH3CH2CONHCH2CH3


o) CH3CH2CON(CH3)2

p) CH3CON(CH3)CH2CH3

3) Dibujar la fórmula estructural para los siguientes compuestos:

a) ácido butanoico

b) ácido p-aminobenzoico

c) p-aminobenzoato de etilo

d) butanoato de n-pentilo

e) o-hidroxibenzamida

f) N,N-dietil-m-metilbenzamida

g) anhídrido butanoico hexanoico

h) anhídrido butanoico

i) cloruro de m-clorobenzoílo

j) ácido propiónico

k) ácido 2-bromo ciclohexanocarboxílico

l) ácido m-metoxibenzoico

ll) ácido salicílico

m) ácido α-aminobutírico

n) ácido cetopropanoico

ñ) ácido 3-fenilpropenoico

o) ácido α-fenil-β-metilbutírico

p) cloruro de benzoílo

q) butirato de metilo

r) pentanonitrilo

s) 2,4-dinitrobenzonitrilo

t) N-butil acetamida

u) Acetanilida

v) N-metilbenzamida

w) N-metilacetanilida

4) Escribir estructuras para un cloruro de ácido, un anhídrido de ácido, un éster y

una amida. Mostrar los productos de la reacción de éstos compuestos con H2O/H+

y con H2O/OH-. Indicar tipo de reacción.

5) Escribir los productos de la reacción de cloruro de benzoílo con cada uno de los

compuestos siguientes, indicando tipo de reacción en todos los casos:

a) CH3CH2COO-Na

+

b) H2O/H+

c) CH3OH/base

d) NH3

e) CH3NH2

f) CH3NHCH2CH3

g)) NaOH/H2O

h) IMgCH2CH3 luego H2O

i) Tolueno/AlCl3

j) HLiAl(t-ButO)3

k) H4LiAl


6) Escribir los productos principales de reacción del anhídrido propanoico con los

siguientes compuestos, indicando tipo de reacción en todos los casos:

a) H2O/H+

b) CH3CHOHCH3

c) NH3

d) Anisol/AlCl3

e) Fenol/NaOH

f) Anilina

g) KOH/H2O

h) H4LiAl

i) IMgCH2CH3 luego H2O

j) CH3NHCH2CH3

7) Escribir los productos principales de reacción del ácido benzoico con los

siguientes compuestos. Indicar tipo de reacción.

a) CH3CH2CH2OH/H+

b) SOCl2

8) Escribir los productos principales de reacción del propanoato de metilo con los


a) KOH/H2O

b) NH3

c) CH3NHCH2CH3

d) 1-propanol

e) H2O/H+

f) IMgCH2CH2CH2CH3 luego H2O

g) H4LiAl

9) Escribir las reacciones que muestren la reacción de las amidas siguientes con

H2O/H+ y con H2O/OH

-.

a) benzamida

b) N,N-dimetilpropanamida

10) Escribir ecuaciones que muestren cómo se pueden obtener las amidas del

punto anterior a partir de los derivados de ácido siguientes: a) cloruro de ácido b)

anhídrido de ácido c) éster. Indicar T.R.

11) Escribir ecuaciones que muestren cómo se pueden obtener el éster del punto 8)

a partir de los derivados de ácido siguientes: a) cloruro de ácido b) anhídrido de

ácido c) ácido carboxílico. Indicar T.R.

12) Para cada uno de los ésteres del problema 2) escribir la estructura del ácido y

del alcohol a partir de los cuales se podrían obtener. Indicar T.R.

13) Escribir los mecanismos paso por paso para las reacciones de sustitución

nucleofílica del acilo siguientes:


a) CH3COCl + CH3OH/pyr

b) CH3CO-O-COCH3 + CH3NH2

c) CH3COOCH3 + NH3

d) + H2O/OH-

e) CH3CH2COOH + CH3CH2OH/H+

f) + H2O/OH-

14) Escribir los productos de la reacción de los compuestos que se muestran con

H4LiAl. Indicar T.R.

a)

b)

c) CH3(CH2)12COOCH3

d) CH3CH2CH2CH2CONH2

e)

15) Escribir los productos de la reacción entre cada uno de los derivados de ácido

que se muestran y el reactivo de Grignard indicado, seguida de H2O/H+. Indicar

T.R.

a) CH3CH2CH2COCl + 2 CH3CH2MgBr

b) + 2


16) A partir de un compuesto orgánico halogenado y un éster, proponga una

síntesis para cada uno de los compuestos siguientes:

a) 1,1-difenil-1-butanol

b) 3-butil-1-fenil-3-heptanol

17) Escribir los productos principales de reacción de propanamida con los


a) H2O/H+

b) NaOH/H2O

c) P2O5/calor

d) IMgCH3

e) NH2Na

f) H4LiAl

g) Br2/OH-

18) Completar la siguiente reacción indicando detalladamente el mecanismo y tipo

de reacción: Cloruro de benzoílo + CH3NH2 Pyr

¿Cuál es el objetivo del agregado de piridina (Pyr) a la reacción?

19) Formular la síntesis de benzonitrilo a partir de benzamida.

¿Cómo reacciona el benzonitrilo con los siguientes reactivos? Indicar tipo de

reacción en cada caso.

a) H2O/OH-

b) H2O/H+

20) Ordenar de acuerdo a reactividad decreciente hacia una SN del acilo los

siguientes derivados de ácidos. Justifique el orden propuesto.

Propanamida-cloruro de butanoílo-propanoato de metilo-anhídrido etanoico

21) Realizar las siguientes transformaciones:

a)CHO

HO CO2H


d) Cloroetano en ácido 2-bromopropanoico

e) Butanonitrilo en cloruro de butanoílo

f) Ácido benzoico en N,N-dimetilbenzamida.

g) 2-metil-2-cloropropano en ácido dimetilpropanoico.

h) 1-cloropropano en N-metilbutanamida.

i) 1-propanol en cloruro de propanoilo.

j) 1-propanol en N,N-dipropilpropanamida.

k) Ácido propanoico en propanonitrilo.

l) 1-propanol en propilamina.

ll) Etanol en 3-metil-3-pentanol.

m) Propanal en anhídrido propanoico.

b)

Br CO2H

H3C CO2H

c)

OCH3 OCH3

guía n° 1 - ort argentinarecursos.ort.edu.ar/static/archivos/docum/696290/92623.pdf · 2016. 3....

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