guia ejercicios organica i quim210 2015 rev

UNIVERSIDAD ANDRS BELLO

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUMICAS

GUA DE EJERCICIOS

QUIMICA ORGANICA I PARA QUMICA Y FARMACIA QUIM 210

Revisado por el Departamento de Ciencias Qumicas

Versin Primer Semestre 2015

Gua de Ejercicios, Curso de Qumica Orgnica I QUIM 210, Primer Semestre 2015

Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Ciencias Qumicas

2

NDICE

GUA N 1 UNIDAD N 1: TOMO DE CARBONO 4

Objetivos especficos de la Unidad 1 4

Ejercicios Desarrollados 5

Ejercicios Propuestos 7

Respuestas ejercicios seleccionados 14

GUA N 2 UNIDAD N 2: NOMENCLATURA 16





GUA N 3 UNIDAD N 3: EFECTOS MESOMRICOS E INDUCTIVOS 41





GUA N 4 UNIDAD N 4: ESTEREOQUMICA 56





GUA N 5 UNIDAD N 5: MECANISMOS DE REACCIN:

SUSTITUCIN NUCLEOFLICA 71







3

GUA N 6 UNIDAD N5: MECANISMOS DE REACCIN:

SUSTITUCIN ELECTROFLICA AROMTICA 88






ELIMINACIN 95






ADICIN 105





APNDICE 118

I.- Tabla peridica 118

II.- Orbitales hbridos del tomo de carbono 119

III.- Frmulas estructurales de los Grupos funcionales 119

IV.- Principales grupos funcionales que dan la

preferencia al nombre. 120

V.- Solemnes de semestres anteriores 121



4

GUA N 1 UNIDAD N 1: TOMO DE CARBONO

Objetivos especficos de la Unidad 1:

1. Comprender la formacin de orbitales hbridos a partir de los orbitales atmicos.

2. Determinar la hibridacin de los tomos constituyentes de las molculas orgnicas.

3. Determinar la geometra molecular a partir de los orbitales hbridos.

4. Determinar y dibujar los orbitales moleculares en los compuestos orgnicos.

5. Caracterizar las energas, los ngulos y las longitudes de enlace de acuerdo a la hibridacin.



5

EJERCICIOS DESARROLLADOS

1.- Indique las cargas formales para los tomos indicados con las fechas en la siguiente molcula:

CH3

S CH3

O

..

: .. :

Respuesta:

Se debe recordar que la carga formal (C.F.) es una medida del exceso de carga en un tomo enlazado, en

relacin con la de un tomo libre. Para calcular esta carga en un tomo debemos aplicar la siguiente ecuacin:

Para el azufre (S): Para el oxgeno (O):

C.F.= 6-(2 + 6/2) C.F= 6-(6 + 2/2)

C.F.= +1 C.F= -1

2.- Para la siguiente molcula:

OH

O

**

a.- Indique el nmero de enlaces sigma () y pi () en la molcula. b.- Dibuje los orbitales que forman el enlace sealado con la flecha

c.- Indique los ngulos de enlace y la hibridacin para los tomos * y *.

Respuesta:

Se recomienda indicar los enlaces con hidrgeno porque estos tambin deben ser contabilizados.

O

O

H

H H

H

H

H

a.- Nmero de enlaces : 13 Nmero de enlaces : 4

b.- Los orbitales hbridos para carbono sp2 que forman el enlace doble:

C.F= N de electrones de valencia - [N electrones NO enlazante + N electrones enlace]

2



6

c.- ngulo de enlace * = sp2; 120 ngulo de enlace * = sp; 180

EJERCICIOS PROPUESTOS

H 1s

H 1spzpz

sp2

sp2

sp2sp2 sp2

sp2



7

1.- Indique si los tomos sealados con la flecha en las siguientes molculas son neutros o bien son positivos

o negativos (cargas formales). En todas las frmulas se representan los electrones no enlazantes.

N

O

CH2

N N N NH2C

H

O

OH

OHH

..:

..

:

:..

:..

:

:

:..

1 2 3 4 5 6

2.- Una cada una de las propiedades que se indican al tipo de enlace apropiado:

a.- Tiene libre rotacin

b.- Energa ms alta

c.- Pueden existir entre uno y dos enlaces entre dos tomos Enlace d.- Solamente puede existir un enlace entre dos tomos

e.- Formado por superposicin frontal de orbitales atmicos

f.- Energa ms baja

g.- Formado por superposicin lateral de orbitales p (u orbtales p y d) Enlace h.- No tienen libre rotacin.

3.- Complete la siguiente tabla para los tomos de C, N y O:

Tipo hibridacin ngulo de enlace Geometra molecular Enlaces sigma Enlace pi

sp3

sp2

sp

4.- Los tomos de Si, P y S presentes en algunas molculas comparten las caractersticas del C, N y O,

respectivamente. Sin embargo, estos segundos tomos pueden formar ms enlaces que los primeros Por qu?

5.- D una explicacin para los siguientes hechos experimentales:

a.- La longitud de enlace C-C en el etano es de 1,54 mientras que en eteno es de 1,33 .

b.- La longitud de enlace C-H en el eteno es de 1,08 mientras que en el etino es de 1,06 .

c.- El ngulo de enlace H-C-O en el formaldehdo es de 121,7 mientras que en el acetaldehdo es de 118,6

d.- El ngulo de enlace H-N-H en el amoniaco es de 107 mientras que el ngulo de enlace H-O-H del agua

es de 105

e.- La energa de enlace C-O en el metanol es de 351 kJ/mol mientras que en el acetaldehdo es de 743 kJ/mol.

f.- El metano es tetradrico, el amoniaco es piramidal de base trigonal y el agua es angular.



8

6.- Dibuje los orbitales moleculares de las siguientes molculas. Adems, seale la hibridacin de cada tomo

distinto a hidrgeno: O

N

H

O

OH

O

a b c d

e f g h

7.- Determine la hibridacin de cada tomo distinto a H y los orbitales de los pares de electrones no enlazantes

de los heterotomos, adems del nmero de enlaces y de las siguientes molculas:

NO

O

O

O

NO

a b c d O

N

H

O

H

OH

e f g

8.- Dibuje los orbitales moleculares para los siguientes compuestos:



9

N O NO2OHC

OH

N

N

NH2

O

N

N

NH2

a b c d

9.- Indique los orbitales de cada uno de los tomos que participan en la formacin de los enlaces que se indican con una flecha para los siguientes compuestos:

N

O

PH

a b c d

+

10.- Dados los compuestos a-f que se representan a continuacin indique:

i. la hibridacin de los tomos implicados en los enlaces s sealados por una flecha. Indique cul de ellos es ms corto.

ii. el tipo de orbital donde se encuentran los pares de electrones no enlazantes de los heterotomos (los pares de electrones no enlazantes no se encuentran representados).

iii. la geometra de los tomos sealados por un asterisco (*) iv. el ngulo de enlace caracterstico de los tomos sealados por una almohadilla o gato (#)

O

H

HH

O

OH

N

*

*

#

*#

#

#

a b c

*



10

NH2

N

N

H N

NH2

*

*

*

#

#

d e f

#*

##

**

*

#

#

11.- Para las siguientes molculas:

O O

N

NH2

OHO

H

NH

NNO

N

H

NH2

COOH

N

N

H

NH2

O

O

COOH

N

NCH

3

a b c

d e f

g h i

nicotina

triptofano

histaminaaspirina

a.- Indique la hibridacin de los orbitales de los tomos distintos de H y seale su respectiva geometra.

b.- Seale el nmero total de enlaces sigma () y enlace pi (). c.- Indique los orbitales de los electrones no enlazantes de los heterotomos.

d.- Dibuje los orbitales moleculares.



11

12.- Dada la estructura del diclofenaco, un analgsico y antiinflamatorio de uso cotidano.

NH

Cl

Cl

O

OH

..

..

:

..

:

a1

a3 ,

b1, c2

b2

c1

a2

a) Escriba la frmula molecular:_________________________

b) Determine el nmero de enlaces sigma ():_______________

c) Determine el nmero de enlaces pi ():_________________ d) Indique la hibridacin de los tomos sealados: a1 _______ a2 ________ a3 ______

e) Indique la geometra de los tomos sealados: b1 _______________b2 _______________

f) Indique el ngulo de enlace de los tomos sealados: c1 _________ c2 _________

g) Indique los orbitales que forman en enlace indicado: _______ _________

h) Dibuje los orbitales moleculares.



12

13.- Dada la estructura del albendazol, un antiparasitario utilizado en el tratamiento de la oxiuriasis (piduyes) y teniasis (tenia o lombriz solitaria).

N

N

N

H

O

O

H

S

..

:

..:..

:

..:

a1a2,

a3

b1

b2

c1

c2

..


b) Determine el nmero de enlaces sigma ():_________________

c) Determine el nmero de enlaces pi ():_________________

d) Indique la hibridacin de los tomos sealados: a1 _____ a2 ______ a3 ______

e) Indique la geometra de los tomos sealados: b1 _________________ b2 _________________






13

14.- Dada la estructura del losartn, un antagonista de la enzima convertidora (ECA) utilizado en el tratamiento

de la hipertensin.

N N

NN

N

N

Cl

OH H ..

..

:

..

a1,

a2 a3 b1

b2, c2

c1

..

:

..

..


b) Determine el nmero de enlaces sigma ():_________________

c) Determine el nmero de enlaces pi ():_________________

d) Indique la hibridacin de los tomos sealados: a1 _____ a2 ______ a3 ______

e) Indique la geometra de los tomos sealados: b1 _________________ b2 _________________






14

RESPUESTAS EJERCICIOS SELECCIONADOS

2.- Para el tomo de carbono:


sp3 109,5 Tetradrica 4 0

sp2 120 Trigonal plana 3 1

sp 180 Lineal 2 2

Para el tomo de nitrgeno:


sp3 107 Piramidal de base trigonal 3 0

sp2 120 Angular 2 1

sp ---- ---- 1 2

Para el tomo de oxgeno:


sp3 105 Angular 2 0

sp2 ---- ---- 1 1

9.-

N

O

PH

a b

+

Csp2-Csp2

Csp3-Osp3Csp-Csp

Csp3-Psp3

Psp3-Hs

Csp2-Nsp3 Csp-Csp2

Csp3-Csp2

Csp3-Nsp3

c d



15

10.- a)

O

H

HH

#

*

Csp-Csp

180

Csp2-Hs

trigonal plana

....

pares de electrones

no enlazantes en orbitales sp2

12.-Dada la estructura del diclofenaco, un analgsico y antiinflamatorio de uso cotidano.

a) Escriba la frmula molecular:_______C14H11NCl2O2__________________

b) Determine el nmero de enlaces sigma ():_______31__________

c) Determine el nmero de enlaces pi ():________7_________

d) Indique la hibridacin de los tomos sealados: a1 __sp2_____ a2 ____ sp2__ a3 __ sp3_

e) Indique la geometra de los tomos sealados: b1 trigonal plana b2 tetradrica

f) Indique el ngulo de enlace de los tomos sealados: c1 ____120_____ c2 ___120______

g) Indique los orbitales que forman en enlace indicado: _Csp2-Csp2__ __ Csp2-Csp3__

Csp2-Nsp3

h) Dibuje los orbitales moleculares

NH

Cl

Cl

O

OH

....

:

..

:



16

GUA 2 UNIDAD N 2: NOMENCLATURA

Objetivos especficos de la Unidad 2

1. Aplicar la Nomenclatura IUPAC bsica a hidrocarburos (alcanos, cicloalcanos, alquenos, cicloalquenos

y alquinos)

2. Aplicar la Nomenclatura IUPAC bsica a alcoholes y fenoles.

3. Aplicar la Nomenclatura IUPAC bsica a hidrocarburos halogenados, teres, aminas, aldehdos y

cetonas.

4. Aplicar la Nomenclatura IUPAC bsica a cidos carboxlicos y derivados de cidos (steres, amidas,

nitrilos y halogenuros)

5. Aplicar la Nomenclatura IUPAC bsica a compuestos aromticos derivados del benceno.



17


1. Seale las formas simplificadas E-H que se corresponden con cada una de las semi-desarrolladas A-D.

Respuesta:

Usted debe tener en cuenta las siguientes equivalencias:

(CH3)2CH

CH3

C

CH3

H -CH2-CH

3

CH2

CH3

El grupo CH3 es siempre inicio o final de cadena. Por lo tanto la respuesta es: A-H B-F C-E D-G

2.- Indique el nombre del siguiente compuesto:

Respuesta:

La cadena carbonada ms larga es aquella que contiene 13 tomos de C (trideca).

(CH3)2CHCH

2CH

2CH

2CH(CH

3)2

CH3CH

2CH(CH

3)CH(CH

3)CH

2CH

2CH

3

CH3CH

2C(CH

3)2CH

2CH

2CH

2CH

3

CH3CH

2CH(CH

3)CH

2CH(CH

3)CH

2CH

3

A

B

C

D

E

F

G

H



18

Al numerar de derecha a izquierda y viceversa, los dos sustituyentes toman los mismos localizadores (6 y 8)

12

3

4

5

67

8

9

10121113

12

3

45

67 8

9

10 1211 13

Por lo tanto, hay que dar la menor numeracin al sustituyente que va primero en el nombre por orden

alfabtico. Los dos radicales tienen nombres parecidos:

1

2

3

4

1

23

4

(2-metilbutil) (1-metilbutil)

Como los nombres de los radicales ramificados estn formados por las mismas palabras (metilbutil) se citar

en primer lugar el radical que tenga el localizador ms bajo. As, (1-metilbutil) va primero y ste recibe la

numeracin ms baja (numeracin en azul)

12

3

4

5

67

8

9

10121113

Por lo tanto esta molcula recibe el nombre de: 6-(1-metilbutil)-8-(2-metilbutil)tridecano

3.- Escriba el nombre de las siguientes molculas:

a.-

Cl



19

Respuesta:

Cl

1

2

3

1

2

3

4

5

6cadena principal: 2-hexeno

sustituyente: 2-cloro-2-metilciclopropil

sustituyente: metil

Por lo tanto esta molcula recibe el nombre de: 4-(2-cloro-2-metilciclopropil)-2-metilhexeno

b.-

Respuesta:

En los eninos hay que dar la menor numeracin a todos los enlaces mltiples, independientes si son dobles o

triples. Si hay ms de una posibilidad, se elige aquella que da menor numeracin a los dobles enlaces.

1

2

3

4

5

6

7

8

cadena principal: 2,4-octadien-6-ino

sustituyente: metil

Por lo tanto, esta molcula recibe el nombre de: 2,4-dimetil-2,4-octadien-6-ino

c.-

O

Respuesta:

Si el compuesto posee anillos en la cadena que contiene al grupo carbonilo, se nombra como derivado del

hidrocarburo acclico y se considera al anillo como un sustituyente.



20

O

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

cadena principal: 2-pentanona

sustituyente: metil

sustituyente: 3-metil-2-ciclohexenil

Por lo tanto esta molcula recibe el nombre de: 3-metil-1-(3-metil-2-ciclohexenil)-2-pentanona

d.-

OH

O

Respuesta:

La cadena principal es la que contiene al grupo carboxilo y contina hacia el doble enlace. El C de COOH

tiene numeracin 1.

OH

O

1

2

3

4

5

1

2

3

4

cadena principal: cido 4-pentenoico

sustituyente: butil

Por lo tanto esta molcula recibe el nombre de: cido-3-butil-4-pentenoico



21


1.- Dibuje en estructuras de lneas los siguientes compuestos:

CH3CH

2CH(CH(CH

3)(CH

2CH

3))CH

2CH

2C(CH

2CH

2CH

3)2CH

2CH

2CH(CH(CH

3)2)CH

2CH

3

(CH3)3CCH

2CH(CH

2CH

3)CH

2C(CH

2CH

3)2CH

2CH

2CH

2CH

2CH

3

CH3COCH

2CH(OH)CH

2C(CH

2OH)(CH

3)CH

2CH

2CH(CH(CH

3)2)CH

2CH

3CH

2CHCH(CHCH

2)CH

2CH

2C

2CH

2CH

3

C6H

5CHCHCH

2CH

2CH(CH

2C(CH

3)3)CH

2CH

2CHCHCH

2CH

3

a b

c d

e

2.- Escriba la frmula molecular de los siguientes compuestos.

O

N

OH COOH

O

CN

N NH2

CONH2

a b c

d e f

3.- Dibujar y nombrar todas las estructuras posibles de los alcanos y cicloalcanos con 3 tomos de carbono y

todas las estructuras posibles de hidrocarburos no cclicos, saturados e insaturados, con 4 tomos de carbono.

4.- La frmula molecular general de los alcanos es CnH2n+2. Indicar la frmula general de los cicloalcanos de

un solo anillo, as como la de los alquenos con un nico doble enlace y la de los alquinos con un nico triple

enlace.

5.- Dadas las molculas a-j, indicar cules de los grupos funcionales o estructuras que aparecen en la siguiente

lista, estn presentes en cada una de ellas:

i) aldehdo ii) alqueno iii) ster iv) haluro 2 v) amina vi) fenol vii) amida viii) alquino

ix) nitrilo x) haluro 1 xi) cetona xii) ter xiii) alcohol xiv) alqueno xv) anillo aromtico



22

OH

OMe

O

O NH2

O

OH

O

Cl NH2

O

O

ON

BrOH

a b c d e

f g h i j

6.- Indique las funciones orgnicas presentes en los siguientes compuestos bioactivos y ordnelas de menor a

mayor prioridad:

O

OO

OHN

S

OOH

O

N

H

O

NH2

H

O

OO

OO

OOH

NH2

OH

NH2

NH2

OH

NH2

NH2

OH

NH2

OH

OH

OH

N

O

O

H

N

OONO

2

OMeMeO

H

O

OH

N

H

OH

H

O

O

OH

H H

OH

O

N

O

OH

NCl

O

O

N

H

NH2

metilnlactocina: antibitico antitumoral ampicilina: antibitico -lactmico

neomicina: antibitico aminoglicsidometilfenidato: psicoestimulante, Ritalin(R) nifedipino: antianginoso

propanolol: antihipertensivo

metilprednisolona: glucocorticoide codena: antitusivo metoclopramida: antiemtico



23

7.- Dibujar la estructura de los siguientes compuestos:

7.1.- Alcanos:

a) 5-terc-butil-3-etil-2-metildecano

b) 3-ciclopentil-3-etilhexano

c) 6-(1,2,2-trimetilbutil)dodecano

d) 5-sec-butil-8-isopropil-4,4-dimetil-6-pentil-7-propilundecano

e) 5-(2-etilbutil)-3,3-dimetildecano

f) 2-metil-5-(1-metiletil)-8-(2-metil-1-(1-metiletil)propil)-7-(4-metilpentil)tetradecano

g) 3,3-dibromo-6-t-butil-2-fluoro-5-metilnonano

h) 2,3,4-tribromo-5-sec-butil-2,3,5,6-tetrametildodecano

i) 6-butil-5-(1,2-dimetilpropil)-4-propilnonano

j) 4-isobutil-2,5-dimetiloctano

k) 5-etil-7-isopropil-3-metildecano

l) 4-etil-6-metilnonano

m) 7-(2,3-dimetilpentil)-4-etil-3,4,10-trimetiltridecano

7.2.- Cicloalcanos:

a) 1-etil-2-metilciclohexano

b) 1-isopropil-3-propilciclopentano

c) 2-bromo-5-isoproil-1,3-dimetilciclohexano

d) Metilnciclohexano

e) 1,2-dietilciclobutano

f) 1,3-diisopropilcicloheptano

g) 1,2,4-trimetilciclohexano

h) 1-(3-etilciclohexil)-5-propilciclooctano

i) Ciclopropilciclohexano

j) Metilciclononano

k) 1-etil-1,3,3-trimetilcicloheptano

l) 4-isopropil-1,2-dimetilciclopentano

m) 1-ciclobutil-6-ciclopropil-2,5-dimetilhexano



24

7.3.- Alquenos:

a) 2,3-dimetil-2-buteno

b) 2,4,4-trimetil-1-penteno

c) 2-metil-2-hexeno

d) 2,5-dimetil-2-hexeno

e) 3,6-dimetil-1-noneno

f) 3-etil-2-metil-3-noneno

g) 5-etil-6-metil-5-deceno

h) 1-fenil-2-buteno

i) 7-bromo-3-fluoro-5-isopropil-4-trideceno

j) 1,4-heptadieno

k) 4-isopropil-2-metil-1,3-heptadieno

l) 2-metil-4-etenil-2,5-heptadieno

m) 3,11,11-trimetil-7-(2-metilpropilidn)-6-(2-propenil)-8-vinil-3,5,9-tridecatrieno

7.4.- Cicloalquenos:

a) 2,3-dimetilciclopenteno

b) 3,5-dietilciclohexeno

c) 4,5-dimetilciclohepteno

d) 1-metil-4-pentilciclohexeno

e) 4-ciclobutilciclopenteno

f) 2-butil-1,4-dimetilciclohexeno

g) 7-etil-3,3-dimetilciclohepteno

h) 1,3-ciclohexadieno

i) 5,5-dimetil-1,3-cicloheptadieno

j) 1,5,5-trimetil-6-metiln-1,3-ciclohexadieno

k) 1,3,4,6-tetrametil-1,4-ciclohexadieno

l) 3-(3,4-dimetilciclohexilidn)-7-(2-metilciclopropenil)-1-vinil-1,5-ciclooctadieno

m) 1-cloro-5-etil-3-(1-etil-2-metil-3-butenil)-2-(3-fluoro-5,5-dimetil-3-ciclohexenil)-1,4-ciclohexadieno



25

7.5.- Alquinos y eninos:

a) 2,6-dimetil-3-heptino

b) 5-etil-4-yodo-octino

c) 4-(3-etil-2-metilciclobutil)-7,8-dimetil-2,5-decadiino

d) 1,4,8-nonatriino

e) 1-penten-4-ino

f) 1-hepten-6-ino

g) 2-metil-1-buten-3-ino

h) 4-metil-7-nonen-1-ino

i) 1,3-hexadien-5-ino

j) 3-etinil-1,5-heptadieno

k) 4-vinil-1-hepten-5-ino

l) 3,4-dibutil-1,3-octadien-5-ino

m) 4-etil-3-(fluorometil)-3-octen-1,5-diino

n) 5-(3-butinil)-5,6,6-trimetil-1,3-ciclohexadieno

o) 3-(1-ciclopropenil)-4-propilidn-2-octen-5-ino

p) 4-(3-etenil-2-ciclopentenil)-7-(2-bromo-1-metilpropil)-2,5-decadien-8-ino

q) 10-isopropil-1-ciclododecen-6-ino

7.6.- Alcoholes:

a) 2,2,4,5-dimetil-3-hexanol

b) 4-butil-7-metil-3-octanol

c) 1-ciclopentil-2-propanol

d) 2-metilciclohexanol

e) 3-(4-clorobutil)-1,4-pentanodiol

f) 3-metil-1,2,4-ciclohexanotriol

g) 2-propen-1-ol

h) 3-propil-3-penten-2-ol

i) 7-metil-3-nonen-5-ol

j) 2-ciclohexenol

k) 2-metil-6-metiln-2,7-octadien-4-ol



26

l) 4-bromo-6-etil-4-ciclohexen-1,3-diol

m) 7-(2-etinil-2-ciclopropenil)-5,8-nonadien-3-in-2,7-diol

7.7.- teres y aminas:

a) ter dietlico

b) 2-etoxipentano

c) 4-t-butoxi-1-ciclohexeno

d) 2-cloro-5-metoxi-4-propoxi-2,5-octadieno

e) 4-(4-(bromometil)-3-ciclohexeniloxi)-3,3-dimetil-5-propoxi-5-hepten-1-ino

f) Pentilamina

g) 2,2-dimetilciclohexilamina

h) 3-metil-1-pentilamina

i) N-etilpropilamina

j) N-butil-2,2-dimetilciclohexilamina

k) N,N-dietil-5-metil-2-hexilamina

l) Bencilmetilpropilamina

m) 3-bromo-4,N-dietil-6-etoxi-N-metil-1,4-heptadien-2-amina

n) 6-metoxi-N-vinil-7-(2-yodoetil)-7-decen-4-in-3-amina

7.8.- Aldehdos y cetonas:

a) 4-metil-2-hexanona

b) 2-etilciclohexanona

c) 2-etil-2-ciclohexen-1-ona

d) 1,4-ciclohexanodiona

e) Butanal

f) 3-metilbutanal

g) 2,5-dibromociclohexanocarbaldehdo

h) 3-metilciclohexanocarbaldehdo

i) 2-(1-hidroxietil)-3-oxohexanal

j) 5-oxohexanal

k) 3-(2-ciclohexenil)propanal



27

l) 3-propil-4-pentenal.

m) 3-metil-2-(2-pentenil)-2-ciclopenten-1-ona

n) 1-(dietilamino)-3-fenil-2-propanona

o) 1-amino-7-bromo-1-(2-ciclopentenil)-4-(1-hidroxi-2-metilbutil)-8-metoxi-2-decen-5-ona

p) 7-bromo-10-(3-hidroxifenil)-3-(1-metilpropil)-4-metoxi-3-undecen-5,8-diinal

7.9.- cidos carboxlicos y derivados (steres, anhdridos de cido, amidas, nitrilos y halogenuros de

cido)

a) cido 3,5-dimetilhexanoico

b) cido 5-metil-3-heptenodioico

c) cido 2-clorociclohexanocarboxlico

d) cido 5-formil-3-oxopentanoico

e) cido 7-(3,5-dihidroxi-2-(3-hidroxi-1-octenil)ciclopentil)heptanoico

f) cido 2-amino-4-t-butoxi-3-formil-2,4-ciclopentadienocarboxlico

g) cido 2-(3-amino-2,4,6-triyodofenil)butanoico

h) Anhdrido actico

i) Anhdrido actico-propinico

j) 3-cloropentanoato de etilo

k) 3-oxo-4-pentenoato de 2-metil-3-butinilo

l) 3-bromo-4-ciano-2-ciclobutenocarboxilato de 2-propenilo

m) 3-metil-N-propilciclohexanocarboxamida

n) N-butil-3-metilbutanamida

o) N-(3-metilbutil)butanamida

p) N,N-dipropilpentanamida

q) N-ciclobutil-3-(2-hidroxifenil)-6-oxohexanamida

r) 3-(4-oxo-2-ciclopentenil)-4-ciano-2-butenamida

s) 2,2-dicloro-N-(4-hidroxifenil)-N-metilacetamida

t) Cloruro de acetilo

u) Cloruro de 3-metilciclohexanocarbonilo

v) 3-metilpentanonitrilo

w) 4-bromo-6-isopropil-2-cicloheptenocarbonitrilo



28

7.10.- Derivados aromticos:

a) Nitrobenceno

b) m-dibromobenceno

c) Benzaldehdo

d) p-metoxibenzaldehdo

e) cido benzoico

f) Benzoato de isopropilo

g) 1,2-dimetilbenceno

h) o-dibromobenceno

i) p-bromoclorobenceno

j) 1-cloro-2,4-dinitrobenceno

k) 2,6-dibromofenol

l) 1,2,4-bencenotriol

m) etenilbenceno

n) Metilbenceno (Tolueno)

o) 1,2,4-trimetilbenceno

p) 4-formil-3-hidroxibenzoato de 4-metilfenilo

q) 2,N-difenilbenzamida

r) Fluoruro de 3-aminobenzoilo

s) 2-metoxi-3-propilbenzonitrilo

8.- Escriba el nombre IUPAC de los siguientes compuestos:

8.1.- Alcanos, alquenos, alquinos y haluros de alquilo.



29

Br

a b c d

e f g h



30

Br

Cl

F

F

Br

F

Br

Cl

i j k l

m n

o p

q r s t

u v w



31

I

F

Cl

BrF O2N

Br

x y z

8.2.- Alcoholes, fenoles, teres, aminas, aldehdos, cetonas, cidos carboxlicos, steres, nitrilos, amidas

y halogenuros de cido.

O

F

H

OH

ClNH

2

OH OH

NH2

OHOH

O

O

O

OH NH

NH2

Cl

O

OH

NO2

e f g h

i j k l

a b c d



32

O

O

H

NH2

O

Br

OH

OH

COOH

O

H O

CN

N

OH O

O

O

OH

O

OCHO

ONH

NH2

O

O

O

ON

O

O

N

CHO

Ph

Cl

O O NO2

Br

N

OH

O

CN

O

NO

H

CN

Cl O

Cl

O

F

Ph CHO

x y z

t u v w

p q r s

a' b' c' d'

m n o



33

NH2

O

OH

O

O

OH

CHO

CHO

Ph F

Br

CN

O

Cl O

OHOHC

O

O

NO2

N

H

ON

H

e' f' g' h'

i' j' k' l'

9.- Dibujar la frmula estructural de un alcohol, un aldehdo y un cido derivados del pentano y del hexano

y nombrarlo.

10.- Dibujar la estructura de tres ismeros estructurales que contengan 8 tomos de carbono, 1 enlace mltiple,

1 ciclo y 1 tomo de oxgeno y nombrarlos.

10.- Dibujar la estructura de tres ismeros funcionales que contengan 7 tomos de carbono, 2 enlaces mltiples,

1 tomo de nitrgeno y 2 tomos de oxgeno y nombrarlos.

11.- En una pregunta de examen de Qumica Orgnica un alumno escribi los siguientes nombres IUPAC para

5 estructuras dadas.

a.- 4-cloro-6-isopropil-7-nonen-2-ino

b.- 3,3-dimetil-8-vinil-6-dodecen-4-ona

c.- 8-cloro-2-hidroxi-1,8-nonadien-5-ona

d.- 3-etil-1-(etilamino)-2,4-hexadien-1-ona

e.- 4-bromo-2-(4-cianobutil)fenol

Sin embargo, no obtuvo puntaje en esta pregunta. Dibuje las estructuras correspondientes y escriba los

nombres correctos.



34


2.- a.- C11H24 b.- C11H12 c.- C12H16O d.- C8H13NO3 e.- C11H9NO f.- C13H21N3O

4.- Cicloalcanos monocclicos: CnH2n Alquenos: CnH2n Alquinos: CnH2n-2

7.1.-

a f k l

7.2.-

a e k l m

7.3.-

a j k l m

7.4.-



35

Cl

h j k l m

7.5.-

Br

a f k l p

7.6.-

OH

Br

OH

OH

OH

OH

OHOH

d i k l m

7.7.-

O

NH

O

I

NH2

NN

b f k l n



36

7.8.-

H

OO

H

NH2

OH

O Br

O

Br

O

H

O

OH

k l o p

7.9.-

O

O O

Cl

COOH

N

O

H

OH

N

O

Cl

Cl

Br

CN

c k o s w

8.1.-

c d h i

1

23

45

7

89

6

12

34

5

78

96

12

3

4

57 8

6

123

45

7

6

c.- 4-etil-3,6-dimetil-5-propilnonano

d.- 5-(1-etil-2-metilpropil)-2,4,6-trimetilnonano

h.- 4-isopropil-2-metil-2-hepteno o 2-metil-4-(1-metiletil)-2-hepteno

i.- 5-etil-2,6-dimetil-4-(2-propenil)-1,5-octadieno o 4-alil-5-etil-2,6-dimetil-1,5-octadieno



37

j k l m

1011

1

2

34

57

6

8

2

3

4

5

7

67

8

68

7

69

1

213

4

5

1

23

45

1

2

3

4

5

1

23

412

j.- 4,6-dimetil-3-metiln-1,5-octadieno

k.- 3-metil-4-vinil-5-hepten-1-ino o 4-etenil-3-metil-5-hepten-1-ino

l.- 2,5-dimetil-1,4-octadien-7-ino

m.- 7-(3,3-dimetilbutil)-10-etil-6-(3-etil-1,4-dimetilpentil)-1,3,5,10-dodecatetraeno

12

q t

10

116

1

2

5

1

2

34

76

3

45

76

9

79

31

1 2

34

6

2

1

2

3

5

8

1

283

4

5

10

.- 2-isopropil-4-metil-3-(1-(2-metilciclohexilidn)propil)-1-hepten-5-ino o

4-metil-3-(1-(2 metilciclohexilidn)propil)-2-(1-metiletil)-1-hepten-5-ino

q.- 6-etil-9-isopropil-6-metil-3-(3-metil-2,5-ciclohexadienil)-2,9-undecadieno o

6-etil-6-metil-3-(3-metil-2,5-ciclohexadienil)-9-(1-metiletil)-2,9-undecadieno

t.- 2,5,8-trimetil-1-(2-metil-2-ciclopropenil)-1,3,7-ciclodecatrieno.



38

u v w

12

1514

91

1117

74 7

8

6

1615

5

16

13

78 6

10

6 21

10

1

2

3

2

3

1

12

13

10

11

8

14

11

1

23

45

12 18

9

1

23

45

19

17

9

2

320

u.- 7-t-butil-5-etil-1-metil-1,4,7,10-cicloundecatetraeno o 7-(1,1-dimetiletil)-5-etil-1-metil-1,4,7,10-

cicloundecatetraeno

v.- 5-etenil-11-(2-propinil)-3,13,15-trimetil-1,5,12-cicloheptadecatrien-9-ino o 11-(2-propinil)-3,13,15-

trimetil-5-vinil-1,5,12-cicloheptadecatrien-9-ino

w.- 7-s-butil-2,17,20-trimetil-1,3,11,18-ciclohenicosatetraen-8-ino o 2,17,20-trimetil-7-(1-metilpropil)-

1,3,11,18-ciclohenicosatetraen-8-ino

I

F

Cl

BrF O2N

Br

1

2

3

4

57 68

3

2

67

2

8

2 31

110

96

1

45

3

4

5

x y z

8

6

7

2

1

109

3

45

x.- 6-t-butil-10-etil-1-fluoro-5-yodo-1,4-ciclodecadieno o

10-(1,1-dimetiletil)-6-etil-5-fluoro-1-yodo-1,4-ciclodecadieno

y.- 6-bromo-5-cloro-4-etil-1-fluorooctano

z.- 6-(2-bromo-1-metilpropil)-1,5-dietil-4-nitrociclohexeno

8.2.-



39

ClNH

2

OH OH

NH2

OHOH

1

2

34

5

6

1

23

4

57

6

8

9

76

21 1034

5

a b c d

12

34

5 76

a.- 3-metil-4-heptanol

b.- 6-amino-2-metil-3-hexanol

c.- 5-cloro-6-metil-2-decilamina o 5-cloro-6-metil-2-decanamina

d.- 6-metil-5-hepten-2,4-diol

OH OH NH

NH2

Cl1

2

34

5

8

6

1

23

45 7

61

2 45 7

6

213

34

5

e f g h

e.- 6-etil-3-isopropil-2-ciclohexenol o 6-etil-3-(1-metiletil)-2-ciclohexen-1-ol

f.- 2-cloro-4-vinil-2,4-ciclopentadienilamina o 2-cloro-4-etenil-2,4-ciclopentadien-1-amina

g.- 3-metil-5-hepten-1-in-4-ol

h.- N,5-dietil-3-metil-7-octen-1-inil-4-amina o N,5-dietil-3-metil-7-octen-1-in-4-amina

O

F

HO

O

O

O

OH

NO2

1

2

34

5

12

3

45

7

61

2

3

7

6

1

2

3

4

57

6

7

8

6

1

23

4

5

i j k l

i.- 4-(1-etil-2-metilpropil)-6-hepten-2-ona

j.- 4-etoxi-6-metil-1-octen-3-ona

k.-1-nitro-3-hidroxi-1-hepten-5-in-4-ona

l.- 4-etil-7-fluoroheptanal



40

O

O

H

NH2

H O

O

O

N

CHO

Ph

1

2

3

4

5

9

12

3

4

5 76

1

23

6

1

2

3

45

76 8 6

10

21

11

4

5

m n o

m.- 6-amino-5-etil-10-oxo-3-undecenal

n.- 2-etinil-4-metil-3-(1-metiletenil)-6-heptenal o 2-acetiln-4-metil-3-(1-metiletenil)-6-heptenal

.- 3-(dimetilamino)-6-metoxi-2,4-ciclohexadienona

o.- 3-fenil-6,6-dimetil-1-4-ciclohexadienocarbaldehido

O

Br

OH

O

O

OH

O

OCHO

O

O

ON1

2

1

2

3

45

3

1

2

3

4

51

2

3

4

5

61

23

1

2

3

45

24

6

5

2

3

1

1

4

p q r s

21

34

p.- cido 3-isopropil-5-oxo-3-pentenoico o cido 3-isopropil-4-formil-3-butenoico o cido 3-(1-metiletil)-

5-oxo-3-pentenoico o cido 3-(1-metiletil)-4-formil-3-butenoico

q.- 3-formil-3-hexenoato de 2-etil-1-metil-2-propenilo

r.- 4-(dietilamino)-2-pentinoato de 2-propoxi-1-pentenilo

s.- cido 3-(4-bromo-2-ciclohexenil)-3-butenoico

OH

COOH

O

ONH

NH2

O

Cl

O O NO2

Br

1

2

12

3

4

5

6

1

23

4

5

7

6

1 2

3

4

5

112

3

2

34

5

t u v w

t.- cido 3-(hidroximetil)-5-oxo-3-ciclohexenocarboxlico

u.- 3-bromo-4-cloro-3-ciclopentenocarboxilato de 2-(m-nitrofenil)etenilo o 3-bromo-4-cloro-3-

ciclopentenocarboxilato de 2-(3-nitrofenil)etenilo

v.- 2-isopropil-3-pentenamida o 2-(1-metiletil)-3-pentenamida

w.- 2-butil-N-etil-3-metil-4-heptinamida



41

CN

N

OH O

N

OH

O

NO

H

CN

16

2

3

4

5 1

23

6

1

2 3 451

2

34

5

1 12

3

23

x y z a'

x.- N-etil-6-hidroxi-N,5-dimetil-2-ciclohexenocarboxamida

y.- N-(6-hidroxi-5-metil-2-ciclohexenil)-N-metilpropanamida

z.- 2-ciano-N-etilciclopropanocarboxamida

a.- 2-isobutil-3,4-dimetilpentanonitrilo o 3,4-dimetil-2-(2-metilpropil)pentanonitrilo

CN

O

Cl O

Cl

O

F

Ph CHO

OH

O Br

CN

O

1

234

66

12

3

4

5

12

3 45 1

5

6

6

12

3

4

2

3 4

5

b' c' d' e' f'

b.- 4-isopropoxi-2-metil-2,5-ciclohexadienocarbonitrilo o 2-metil-4-(1-metiletoxi)-2,5-ciclohexadieno

carbonitrilo

c.- cloruro de 5-cloro-2-etil-3-metil-2-hexenoilo

d.- fluoruro de 2-etil-3-fenil-4-formilciclobutanocarbonilo

e.- cido m-isopropilbenzoico o cido 3-isopropilbenzoico o cido 3-(1-metiletil)benzoico

f.- 2-bromo-4-isopropoxibenzonitrilo o 2-bromo-4-(1-metiletoxi)benzonitrilo

NH2

O

O

OH

CHO

CHO

Ph F

Cl O

OHOHC

O

O

NO2

N

H

ON

H

3

2

11 2

3

4

6

61

2

3

4

51

2

34

5

15

6 6

1

23

4

5

23

4

5

g' h' i' j' k' l'

62

3

6

1

4

5

g.- cloruro de 3-formil-5-hidroxibenzoilo

h.- o-nitrobenzoato de alilo o 2-nitrobenzoato de 2-propenilo



42

i.- 2-etil-4-(metoximetil)anilina

j.- N-metil-3-(metilamino)benzamida

k.- 3-hidroxi-4-metoxibenzaldehido

2-bencil-6-(fluorometil)benzaldehdo o 2-(fenilmetil)-6-(fluorometil)benzaldehdo

BIBLIOGRAFIA:

1. Qumica Orgnica. Francis A. Carey. Editorial McGraw Hill. 6 Edicin, 2006.

2. Qumica Orgnica Vol.1. Jos Luis Soto. Editorial Sntesis. 2 Edicin, 2003.

GUA N 3 UNIDAD N 3: EFECTOS MESOMRICOS E INDUCTIVOS


1. Identificar sistemas conjugados.

2. Escribir estructuras resonantes de compuestos orgnicos.

3. Identificar cidos y bases orgnicas.

4. Determinar el efecto de resonancia o mesomrico de los grupos sustituyentes sobre el centro de

reaccin de cidos y bases orgnicas.

5. Determinar el efecto inductivo de los sustituyentes sobre el centro de reaccin de cidos y bases

orgnicas.



43

6. Determinar la mayor o menor acidez y basicidad de compuestos orgnicos de acuerdo a los efectos

electrnicos de los sustituyentes.

7. Determinar la mayor o menor acidez y basicidad de compuestos orgnicos de acuerdo a los efectos

estricos y de disolventes.

8. Determinar la aromaticidad de especies qumicas orgnicas.


1.- Dibuje todas las estructuras resonantes para el in fenxido.

Respuesta:

El in fenxido formado se estabiliza por la interaccin de su carga negativa con los orbitales deslocalizados

del anillo aromtico, y de este modo es compartido.



44

OH O O O O O-

-

-

-

:..

:..

: : :

-

:..

: : : : :

I II III IV V

- H+

2.- Ordene los siguientes derivados nitrogenados segn su basicidad en orden decreciente de pKb. Justifquelo

mediante formas resonantes.

NH2

MeONH

2

O2N

NH2

NH2

.. .. .. ..

A B C D

Respuesta:

NH2

NH2

NH2

..

..

D

Amina alqulica

No hay deslocalizacin electrnica.Por lo tanto, es la ms bsica y tiene el menor pKb.

C

+- Amina vinlica o enaminaLa deslocalizacin electrnica la estabiliza y .justifica la menor basicidad respecto a D.Por lo tanto, tiene mayor pKb que D.



45

NH2

MeO

NH2

N

O

O

NH2

MeO

NH2

N

O

O NH2N

O

O

..

..

B

A

..

....

..

+ -

Alcoxi amina vinlica

Elefecto +M del grupo OCH3 se opone a la

deslocalizacin electrnica de la amina vinlica.

La basicidad aumenta respecto a C pero es menor que D.

..::

+

-

..

..::

+

-

..

....

..:

+-

..::

+

-

..

..:+-

Nitro amina vinlica

El efecto -M del grupo NO2 facilita la deslocalizacin electrnica y estabiliza la amina.

Por lo tanto, es la menos bsica y tiene el mayor pKb.

Por lo tanto: pKb B > pKb C > pKb A > pKb D



46


1.- Indique si el tomo a est conjugado con los otros tomos marcados en cada una de las siguientes

molculas:

O N

O OH

a

d

c

b

e

f

a

c

b

a

c

b

a

c

b

d

1 2 3 4

e

f

a

c

b

d

ef

a

c

b

d

e

f

ac

b

d

5 6 7

2.- Escriba las estructuras resonantes ms contribuyentes para cada una de las siguientes especies (No olvide

indicar todos los electrones no enlazantes para el Cl, Br, N y O)

Cl

BCl Cl

Cl N

HO Br

CN

1 2 3 4 5

6 7 8 9



47

3.- Escriba todas las estructuras resonantes que pueden tener alguna contribucin en la descripcin de las

molculas del naftaleno, indol y fenantreno.

N

H

..

naftaleno indol fenantreno

4.- En la descripcin de la molcula del 2,4-pentadienal mediante el mtodo de la resonancia se pueden utilizar

varias estructuras. Dibuje las cuatro estructuras de mayor contribucin.

5.- Los siguientes iones se forman como intermedios en determinadas reacciones orgnicas. Dibuje las

estructuras resonantes ms contribuyentes para cada caso que permitan explicar su estabilidad:

O NO O

Cl

1 2 3 4 5

- -

-

+

+

6.- Determine si los pares de estructuras son ismeros estructurales o estructuras resonantes:

O

O

O

O

O

O OH ON N

1 2 3

-

-

+

+

4 5 6

+

-

-

+



48

7.- Seale la naturaleza dadora (+M) o aceptora (-M) por resonancia de los siguientes grupos sustituyentes.

Ordnelos de mayor a menor fuerza por efecto mesomrico. Explique brevemente:

O

CH3

N

CH3

CH3

N NH2

O

CH3

NO2 Cl

1 2 3 4 5 6 7

8.- Explique y/o defina los siguientes conceptos:

a) Resonancia e) cido i) Carbocatin

b) Estructuras contribuyentes f) cido conjugado j) Carbanin

c) Efecto mesomrico g) Base k) Aromaticidad

d) Efecto inductivo h) Base conjugada l) Regla de Hckel

9.- Explique, mediante estructuras resonantes, si los siguientes grupos sustituyentes estabilizan, desestabilizan

o no causan efectos sobre las cargas:

O

OO N NO2

ONH

2 OEt

O

NO2

O

1 2 3 4

+

+

4 5 6 7

+

+

+

+

+ -

8 9 10

+

++



49

11.- Indique y explique qu especies son aromticas y quines no lo son:

OEt

N N

N

N

O

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 11 12 13

-

14 15 16 17 18 19

+

+

+

+ .

+ - +

-

12.- Si en la molcula CH3-CH2-CH2-X, X se sustituye por uno de los siguientes grupos o tomos:

F OH MgI NH SiH3 NO2

O CH3 NH2NH

3S

-

- +

1 2 3 4 5 6

-

7 8 9 10 11

Indique cules ejercern sobre la cadena un efecto inductivo +I y cules I.

13.- Dados los siguientes heterociclos aromticos dibuje las estructuras resonantes que dan cuenta de su

aromaticidad (Recomendacin: Dibuje los electrones no enlazantes).

S O

N

N

H

OO

N

N

N

N

S

N

N

H

1 2 3 4 5 6 7 8



50

14.- Dibuje las estructuras resonantes ms contribuyentes de los siguientes frmacos y ordnelas de acuerdo

a sus energas relativas. Si corresponde, indique si se trata de un sistema aromtico.

N

O

O

OH

N

N

N

NCl

OO

O

OO

OH

O

N

NS

N

H

O

O

H

NO

NO

O

NN

O

H

O

alprazolam: ansioltico

ketorolaco: antiinflamatorio aspirina: antiinflamatorio naproxeno: analgsico y antiinflamatorio

albendazol: antihelmntico

+

-

nitrofurantona: antisptico urinario

15.- El pentaheptafulvaleno posee un alto momento dipolar inusual para un hidrocarburo. El potencial

electrosttico muestra una alta densidad electrnica en el anillo de cinco miembros mientras que posee una

baja densidad electrnica en el anillo de siete miembros. Dibuje estructuras resonantes que permitan explicar

este hecho experimental. Qu factor permite la separacin de cargas en este compuesto?

16.- Dados los siguientes grupos sustituyentes, indique cules son aceptores y cules dadores de electrones

por efecto inductivo y efecto mesomrico. Ordene de mayor a menor efecto inductivo los grupos -I.

-CN -F -NO2 -CH3 -OCH3 -BH3 -COCH3 -Br -I -NH2

17.- En la siguiente tabla, seale cmo la naturaleza de un grupo sustituyente afecta o no afecta la acidez del

grupo OH del fenol.

Grupo orto meta para

+ I

+ M

- I

- M

18.- Explique por qu el cido actico tiene un pKa = 4,76 y el cido frmico un pKa = 3,77



51

19.- Indique cul de los protones marcados tiene menor pKa en los siguientes compuestos:

O O

Ha H

HbNO

2

Ha

Hb

O

OHbHa

O

Ha

Hb

1 2 3 4

20.- Explique claramente a qu se debe la gran diferencia de pKa entre el cido benzoico y el cido saliclico.

COOH COOH

OH

cido benzoico (pKa = 4,20) cido saliclico (pKa = 2,98)

21.- Explique los siguientes valores de pKa:

pKa pKa

cido actico 4,76 cido 2-bromoactico 2,90

cido 2-fluoroactico 2,66 cido 2-yodoactico 3,12

cido 2-cloroactico 2,86 cido 2,2-dicloroactico 1,29

22.- Explique el efecto que provoca la presencia del tomo de cloro en los derivados del cido butanoico:

pKa pKa

cido butanoico 4,82 cido 3-cloro butanoico 4,06

cido 2-cloro butanoico 2,84 cido 4-cloro butanoico 4,52

23.- Explique el efecto que provoca la presencia del grupo metilo en los siguientes cidos:

pKa pKa

CH3-CO2H 4,76 (CH3)2CH-CO2H 4,86

CH3-CH2-CO2H 4,88 (CH3)3C-CO2H 5,50

24.- Qu tipo de efecto provocan los siguientes sustituyentes en la acidez del grupo carboxilo? De qu

naturaleza son stos? (Me = CH3)

pKa pKa

Me3N+-CH2-CO2H 1,83 O2N-CH2-CO2H 1,68

NC-CH2-CO2H 2,47 MeCO-CH2-CO2H 3,58

MeO-CH2-CO2H 3,53 H2N-CH2-CO2H 2,40



52

25.- Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKa.

pKa pKa

C6H5OH 9,95 m-O2N-C6H4OH 8,35

o-O2N-C6H4OH 7,2 p-O2N-C6H4OH 7,14

26.- Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKa

pKa pKa

C6H5OH 9,95 m-Me-C6H4OH 10,08

o-Me-C6H4OH 10,32 p-Me-C6H4OH 10,28


pKa pKa

C6H5CO2H 4,20 m-MeO-C6H4CO2H 4,10

o-MeO-C6H4CO2H 4,09 p-MeO-C6H4CO2H 4,46


pKa pKa

C6H5CO2H 4,20 m-O2N-C6H4CO2H 3,45

o-O2N-C6H4CO2H 2,17 p-O2N-C6H4CO2H 3,43

3,5-(O2N)2C6H4CO2H 2,83

29.- El cido pcrico (2,4,6-trinitrofenol) se utilizaba como desinfectante y antisptico en quemaduras.

Tambin se utiliza para la cuantificacin de creatinina en sangre. Tiene un pKa = 0,38, de all su nombre a

pesar de ser un fenol. Explique la alta acidez de este compuesto.

30.- El ciclononatetraeno tiene un H tan cido como un alcohol. Explique a qu se debe esta alta acidez para

un hidrocarburo.

31.- Ordene en forma decreciente de pKb las siguientes parejas de compuestos. Justifique brevemente.

N

H

N

O

SN

H

N

H

S

NO2

O O O

N

H

N

O

H

O S

1 2 3

- -

- -

4 5 6

- -



53

32.- Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKb

pKb pKb

C6H5 NH2 9,38 m-O2N-C6H4NH2 11,55

o-O2N-C6H4NH2 14,28 p-O2N-C6H4NH2 13,02

33.- Explique mediante estructuras resonantes los siguientes valores de pKb

pKb pKb

C6H5 NH2 9,38 m-OH-C6H5 NH2 9,83

o-OH-C6H5 NH2 9,28 p-OH-C6H5 NH2 8,50

34.- Ordene de mayor a menor pKb las siguientes bases orgnicas:

NN

HN

NH2

NH2

Br

NH2

Br

N N

H

N

H

I II III

a)

b)

....

..

..

..

....

I II III

c) ....

I II III

35.- Explique cul de las siguientes aminas es ms bsica. Justifique su respuesta.

NH2

O

NH2

O



54

36.- La boldina es un alcaloide del boldo (Peumus boldus) utilizado como colertico (activa la produccin de

bilis) y colagogo (favorece la excrecin de bilis) y tambin como antioxidante natural. Determine cul de los

dos protones fenlicos presentes en la boldina es ms cido.

N

OH

OH

CH3

H

OMe

OMe

37.- La citosina es una de las bases nitrogenadas que componen el ADN. Ordene en forma decreciente de pKb

los tomos de nitrgeno de este compuesto.

N

N

NH2

O

H

..

..

..

38.- La histamina, responsable de la respuesta a alergenos, tiene tres tomos de nitrgeno. Ordnelos en forma

decreciente de basicidad.

N

N

NH2

Hhistamina

39.- El aminocido (+)-ornitina tiene tres valores de pKa: 1,71; 8,69 y 10,76. Asigne los valores de pKa.

H3N OH

O

NH3+

+



55


2.3.-

+

-

+

-

+

-

+-

+-

+-

2.7.-

+-

+

-

+

-

5.1.-

O O O-

--

5.4.- Cl Cl Cl

+

+

+

12.-

1.- Efecto I 2.- Efecto I 3.- Efecto I 4.- Efecto + 5.- Efecto +I 6.- Efecto I 7.- Efecto +I 8.- Efecto +I 9.- Efecto I 10. Efecto I 11.- Efecto +I

15.-

+-

I II



56

En la estructura resonante II ambos ciclos cargados (anin ciclopentadienilo y el catin tropilio) tienen

caractersticas de anillos aromticos, muy estables, lo que explica las caractersticas polares de este

hidrocarburo.

19.3.-

O

Ha

Hb

O

Ha

O

Ha

O

Ha

O

Ha

O

Ha

O

Ha

O

Hb

O

Hb

- -

- Hb+

-

-

- -

-

- Ha+

-

20.-

COOH COOH

OH

O O O O

OH- H+ - H+

- -

El grupo OH del cido saliclico tiene un efecto I lo que estabiliza a la base conjugada. Como la base conjugada es ms estable, es una base conjugada ms dbil y, por lo tanto, el cido de donde proviene es ms

fuerte y tiene un pKa ms bajo.

30.-

La base conjugada del ciclononatetraeno es el anin ciclononatetraenilo que es una estructura aromtica y,

por lo tanto, muy estable.

H HH

- H+-

Ciclononatetraeno anin ciclononatetraenilo

- Cclico - Totalmente plano (todos los tomos son sp2) - Cumple la Regla de Hckel (tiene 10 )



57

37.-

N

N

NH2

O

H

N

N

NH2

O

H

N

N

NH2

O

H

N

N

NH2

O

H

N

N

NH2

O

H

N

N

NH2

O

H

N

N

NH2

O

H

N

N

NH2

O

H

N

N

NH2

O

H

..

..

..

..

..

+

-:

..

..

+

-

..

..

..

..

+

- :

..

..

+

-

..

..

-

..

+

-..

+-

39.-

H3N OH

O

NH3+

+1,71

8,69

10,76

BIBLIOGRAFIA:

1. Qumica Orgnica. Francis A. Carey. Editorial McGraw Hill. 6 Edicin, 2006.

2. Qumica Orgnica Vol.1. Jos Luis Soto. Editorial Sntesis. 2 Edicin, 2003.

3. Qumica Orgnica. Juan Llorens Molina. Editorial Tbar. 1 Edicin, 2008.



58

GUA N 4 UNIDAD N 4: ISOMERA


1. Representar molculas orgnicas en las proyecciones de caballete, de cuas, de Newman, de Fischer y

de Haworth.

2. Aplicar los conceptos de isomera estructural e isomera conformacional a molculas orgnicas.

3. Realizar anlisis conformacional de alcanos y cicloalcanos.

4. Aplicar las reglas de Cahn, Ingold y Prelog (Reglas CIP) en molculas orgnicas.

5. Determinar la configuracin absoluta y relativa de los ismeros geomtricos.

6. Aplicar los conceptos de desviacin ptica especfica () y determinar su medicin en el polarmetro.

7. Aplicar los conceptos de centro estereognico, Quiralidad, Enantimero, Diasteroismero y compuesto

meso en molculas orgnicas pticamente activas.

8. Determinar la configuracin absoluta de los ismeros pticos.



59


1.- Proponga un diagrama de relaciones energticas entre las conformaciones del etano.

Respuesta:

El etano, un hidrocarburo simple tiene dos conformaciones distintas: la conformacin alternada y la

conformacin eclipsada que se consigue a medida que se rota en 60. Se ha destacado en rojo un tomo de

hidrgeno para visualizar la rotacin.

Hay tres conformaciones alternadas y tres conformaciones eclipsadas. Por lo tanto el diagrama de energa

versus ngulos diedro es:



60

2.- Para la siguiente molcula indicar la configuracin R o S de los carbonos asimtricos.

N

H

O

NH2

OH

H

H

H

COOH

Respuesta:

Un carbono asimtrico o centro estereognico es un tomo de carbono sp3 que est enlazado con cuatro

elementos diferentes. La presencia de uno o varios tomos de carbono asimtrico en un compuesto qumico es

responsable de la existencia de la isomera ptica.

En esta molcula existen 4 tomos de carbono asimtricos marcados con asterisco (*). Aplicando las Reglas

CIP se obtiene la siguiente configuracin absoluta:

N

H

O

NH2

OH

H

H

H

COOH

H

*

1

23

4

S

*

1

2

34

R S

*

1

2

3

4

S

*1

2

3

4

R



61


1.- Defina los siguientes conceptos:

a.- Isomera e.- Confrmero i.- Ismero constitucional de posicin

b.- Estereoisomera f.- Rotmero j.- Ismero geomtrico

c.- Configuracin g.- Ismero constitucional de funcin k.- Ismero ptico

d.- Conformacin h.- Ismero constitucional de cadena l.- Desviacin ptica especfica

2.- Escriba la estructura de los siguientes alquenos:

a.- trans-3-metil-2-penteno

b.- trans-2-bromo-3-metil-2-penteno

c.- cis-1-deuteropropeno

d.- (Z)-1-bromo-2-cloro-1-fluoropropeno

e.- cido (E)-3-t-butil-2-fenil-4-metil-2,4-pentadienoico

f.- (Z)-N,N-dimetil-2-butenil-2-amina

g.- (2E, 4Z)-3-cloro-2,4-hexadieno

h.- (2E, 4Z)-4-cloro-2,5-dimetil-2,4-heptadienal

i.- (2E, 4Z, 6E, 8E)-1-cloro-3-metil-2,4,6,8-decatetraeno

j.- (3E, 6Z)-3-amino-7-cloro-4-fluoro-3,6-octadienal

k.- cido (2E, 4Z, 6Z)-7-ciano-4-fluoro-6-formil-3,8-dimetil-2,4,6,8-nonatetraenoico

l.- (2E, 5E)-2-isopropil-5-metil-7-oxo-2,5-heptadienoato de (Z)-2-fluoro-3-metil-2-pentenilo

3.- Aplicando la nomenclatura Z-E, nombre los siguientes compuestos:

Cl

CHO

Br

H

CH2OH

(CH3)2N

H2NH

2C

COOH

H

H

Cl

H

COOCH3

OHC

1 2 3 4

4.- Dibuje todos los estereoismeros posibles para los siguientes alquenos y asigne la configuracin absoluta:

a.- cido 2-metil-2,4-pentadieno

b.- 4-bromo-2-etil-5-metil-2,4-heptadienonitrilo

c.- 4-ciano-5-fenil-3-formil-2-metil-2,4-pentadienoato de etilo

5.- Realice el anlisis conformacional de:

a.- pentano en torno al enlace C2-C3

b.- 2,5-dimetilhexano en torno al enlace C3-C4 c.- 2,3-difenilbutano en torno al enlace C2-C3

6.- Dibuje la 2-pentanona y tomando este compuesto como base:



62

a.- Represente en proyeccin de Newman la conformacin ms estable por giro en torno al enlace C3-C4.

b.- Dibuje un ismero constitucional de funcin

c.- Dibuje un ismero constitucional de cadena

d.- Dibuje un ismero constitucional de posicin

7.- Dibuje las dos conformaciones tipo silla de cada uno de los siguientes compuestos, indicando la posicin

axial o ecuatorial en que se encuentre cada grupo sustituyente. Adems, indique cul conformacin es la ms

estable. Justifique brevemente.

a.- trans-1,2-dimetilciclohexano

b.- cis-1,2-dimetilciclohexano

c.- trans-1,3-dimetilciclohexano

d.- cis-1,3-dimetilciclohexano.

e.- cis-1,4-difenilciclohexano

f.- trans-1,4-difenilciclohexano

g.- cis-1-fenil-4-metilciclohexano

h.- trans-3-t-butilciclohexanol

i.- trans-1-t-butil-3-metilciclohexano

j.- cis-1-t-butil-3-metilciclohexano

k.- trans-4-fenilciclohexanol.

l.- cis-4-fenilciclohexanol.

m.- cido cis,cis-4-t-butil-2-fenilciclohexanocarboxlico

n.- trans, cis-2-amino-3-metilciclohexanocarbaldehido

8.- Aunque pueden representarse dos posibles conformaciones tipo silla para el cis-4-t-butilciclohexanol,

existe fuerte evidencia de que el compuesto existe casi de forma exclusiva bajo una de las dos formas. Prediga

la conformacin de dicha forma favorable.

9.- Ordene en forma decreciente de estabilidad las siguientes conformaciones para el metilciclohexano.

Justifique adecuadamente.

H HH

H

H

H

H

H

H

HH

H

H

HH

H

10.- Convierta las siguientes proyecciones de Fischer en proyecciones de caballete y de cuas:

HNH2

CH3

COOH

OHH

CH2OH

CHO

ClBr

CH3

CH2OH

ClH

CH3

H Br

CH2OH

OHH

CH2OH

H OH

CHO

1 2 3 4 5



63

11.- Dibuje en proyeccin de Newman el rotmero en torno al enlace C2-C3 ms estable de cada uno de los

siguientes compuestos.

OHCH3

OH CH3

COOH

COOH

NH2

H

CH2OH

H NH2

CH2Cl

HBr

CH3

H Br

CH3

OHH

CH2CH

3

H OH

CH3

OHH

CH2OH

OH H

CHO

1 2 3 4 5

12.- Indique cules de los siguientes compuestos tiene algn carbono asimtrico y selelo:

a) H3C-CH(OH)-CH2-CH2-CH(OH)-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-CH(OH)-C6H5

g) H3C-CH(OH)-CH2-CH(OH)-CH2-CH(OH)-CH3

h) HOCH2-CH(OH)-CH2OH (glicerina)

i) HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH (cido tartrico)

j) HOOC-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-COOH

13.- Indique cules de las siguientes estructuras son quirales y cules no. Seale la razn de la quiralidad.

OH

H CH3

HOH

H

CH2CH

2CH

3

CH3

H

CH2CH

3

Br

DH

OHCH

3

CH2CH

3

CH3

NH2

H

COOH

CH3

H

ClCH

3

H

CH3

HH

CH3

OH

H

H

OH

O

OHH OHH

O

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10



64

Cl

CH3

CH2Cl

ClH

H

Cl

Cl

HCl

CH3

CH3

N

CH2CH

3CH3

H

OHH

OHH

OHH

COOH

COOH

N

CH2CH

3CH3

H

Ph

11 12 13 14 15

+

14.- a) Asigne la conformacin absoluta de los centros asimtricos de los cuatro ismeros del 3-fenil-2-butanol.

b) Las molculas son relativamente libres en cuanto a su rotacin sobre el enlace carbono-carbono central.

Afectar la conformacin a las asignaciones configuracionales?

15.- Dibuje en proyeccin de cuas todos los estereoismeros del aminocido Treonina (cido 2-amino-3-

hidroxibutanoico). Asigne las configuraciones absolutas para cada uno de los carbonos asimtricos e indique

qu estructuras sern enantimeros y cules diasteremeros.

16.- Indique las configuraciones R o S de los carbonos asimtricos de las siguientes molculas.

CH3

Br

CH2CH

3

CH=CH2

OH

H

H

OH

CHO

OH

OH

H

FH

CH(CH3)2

CH=CH2

CH3

H

C(CH3)3

OH

COCH3

COOH

CHO ClOH

CH(CH3)2

NH2

H

CH2CH

3

CH3

HOH

D

CH3

OH H

HOOC COCH3 O

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10 11

O

HO

Br

OMe

ClCH3 OH

H

CHO

COOH

OHH

CH3

H NH2

COOH O

ClH

H

Cl

OHH

H NH2

COOH

HBr

CHO

12 13 14 15 16



65

17.- Escriba el nombre IUPAC de los siguientes compuestos bioactivos indicando la configuracin absoluta:

OH

OH

OH

N

H

Cl

Cl Br

Cl

Br

OH

ON

CF3

HH

ClN

OH

O OH

OH OH

O

N

O

Ph Ph

O

metadona: opioide sinttico salbutamol: antiasmtico

(-)-halomon: antitumoral

mentol: esencia de menta

fluoxetina: antidrepesivo

sibutramina: anorexgeno

( )16

cido elnico: antitumoraldictioptereno C: feromona del alga Dyctiopteris

(+)-estreptenol: anticolesterolmico

(+)-carvona: esencia del eneldo

18.- Para cada estructura represente todos los estereoismeros. Determine la configuracin absoluta de los

carbonos asimtricos, si es que los hay, diga la relacin que hay entre los estereoismeros (enantimeros,

diastereoismeros, meso).

ClCH3 H

H

NH2

Cl

OHH

CH2OH

H OH

CHO

CH3

CH3

CH3

H

HHH

CH3

1 2 3

guia ejercicios organica i quim210 2015 rev

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