instituto politécnico nacional unidad profesional ... didactico/probelmario... · ... alquinos ñ)...

Instituto Politécnico Nacional

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS

PROBLEMARIO DE QUÍMICA ORGÁNICA APLICADA

ACADEMIA DE QUÍMICA

Profesor: Benito Rizo Zúñiga

Diciembre de 2009

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 2

INDICE

UNIDAD TEMÁTICA I

GENERALIDADES………………………………………………………………………..……..3

UNIDAD TEMÁTICA II

HIDROCARBUROS SATURADOS E INSATURADOS………………………………………8

UNIDAD TEMÁTICA III

ENLACE CARBONO-HALOGENO……………………………………………………………12

UNIDAD TEMÁTICA IV

COMPUESTOS AROMÁTICOS………………………………………………………..……..14

UNIDAD TEMÁTICA V

COMPUESTOS ORGÁNICOS CONTENIENDO OXÍGENO: ALCOHOLES

Y ÉTERES………………………………………………………………………………….…….17

UNIDAD TEMÁTICA VI

COMPUESTOS CON OXÍGENO QUE CONTINEN EL GRUPO CARBONILO……….....21

UNIDAD TEMÁTICA VII

ENOLATOS Y CARBANIONES…………………………………………………………….…25

UNIDAD TEMÁTICA VIII

COMPUESTOS CON N, S, P y MACROMOLÉCULAS: LÍPIDOS, PROTEÍNAS

CARBOHIDRATOS………………………………………….…………………………………27

Nunca consideres al estudio como una obligación, sino como una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber.

Albert Einstein.


UNIDAD TEMÁTICA I

GENERALIDADES

1.- Buscar definiciones de química orgánica en diferentes libros y da una definición propia.

2.- ¿Qué decía la teoría del vitalismo? ¿Cómo se descartó la teoría del vitalismo?

3.- ¿Por qué crees que es importante el estudio de la química orgánica?

4.- Explica con tus propias palabras cómo se forma un enlace iónico y cómo se forma un enlace

covalente. ¿Cuál es el tipo de enlace que predomina en los compuestos orgánicos?

5.- ¿Cuáles son las propiedades físicas generales de los compuestos que tienen enlace iónico y de

los compuestos con enlace covalente?

6.- Escriba estructuras de lewis para las siguientes sustancias, indicando los electrones libres y las cargas formales diferentes de cero.

a) CHCl3 b) SO2 c) HNO3 d) NO2 e) H2SO4

7.- ¿Cuáles de las siguientes sustancias se esperaría que tuvieran enlaces covalentes, y cuáles enlaces iónicos? Explique.

a) CH4 b) CH2Cl2 c) LiI d) KBr e) Cl2. e) Na2S f) CH3OK

8.- ¿Qué es un grupo funcional?

9.- Escribe la fórmula general de manera semidesarrollada de los siguientes grupos funcionales.

a) ácidos carboxílicos b) anhídridos de ácido c) halogenuros de ácido d) ésteres

e) amidas f) nitrilos g) aldehídos h) cetonas i) alcoholes j) éteres k) aminas

l) aromáticos m) halogenuros de alquilo n) alquinos ñ) alquenos y o) alcanos

10.- Escriba todas las estructuras semidesarrolladas para las siguientes fórmulas moleculares, identifica los grupos funcionales de cada una y déle nombre a cada estructura.

a) C3H8 b) C2H6O c) C2H4O d) CH5N e) C3H7Br f) C3H9N

11.- Escribe la fórmula de líneas de los siguientes compuestos.

a) isobutano b) 2-buteno c) tolueno d) ácido acético e) ácido benzoico f) acetona (propanona)

g) ciclopentanol h) butanal i) p-nitroanilina j) éter etílico k) acetato de propilo l) cloruro de etilo


12.- Dibuje la fórmula semidesarrollada de los siguientes compuestos e identifica los grupos

funcionales presentes encerrando en un círculo los átomos que determinan cada grupo funcional.

a) acetoacetato de etilo b) aspirina c) acetanilida d) fenilalanina e) naproxen

13.- Déle nombre a los siguientes compuestos, (puede usar nomenclatura IUPAC o común).

OOH

O

NH2

O

OMe

CH3

NO2

NHCH3

O

a) b) c) d)

e) f) g) h)

14.- Trasforma las siguientes fórmulas de líneas a fórmulas semidesarrolladas.

a)

OCl NH2

OH

O

O

OH

H

NH O

Br

b) c)

d) e) f)

14.- ¿Porqué la teoría enlace valencia propone la teoría de la hibridación?

15.- Analice las siguientes moléculas con la teoría enlace valencia y desarrolle para cada una; estructura de lewis, configuración electrónica, hibridación, geometría molecular y polaridad de enlace y polaridad de la molécula.

a) H2O b) NH3 c) CH4 d) CH3Cl e) CH2O f) HC≡CBr g) CO2

16.- Trace todos los enlaces del propeno, indique la hibridación de cada carbono y prediga el valor de cada ángulo de enlace.

17.- Escriba la estructura de lewis del formaldehído, del ácido cianhídrico y del 2-butino indique la hibridación del carbono, nitrógeno y del oxígeno y determine la polaridad de cada molécula.

18.- Escriba la estructura de lewis de la formaldimina CH2NH. ¿Qué tipo de enlace C-N está presente y que hibridación tienen el C y el N?

19.-El metoxido de sodio tiene tanto enlaces iónicos como covalentes, indique cuáles son.


20.- Convierta las siguientes fórmulas de líneas en fórmulas moleculares condensadas.

N

NO2

NH

a) b) c)

21.- Asigne los electrones que le faltan a cada átomo y calcule las cargas formales. .

CH3

SCH3

O

CH3 CN Oa) b) H2C=N=N: c)

22.-.Utilice la convención δ+ o δ- para indicar el sentido de la polaridad en cada uno de los enlaces que siguen.

a) H3C⎯Br b) H3C⎯NH2 c) H3C⎯Li d) H2N⎯H e) H3C⎯MgBr f) H3C⎯OH

23.- El dióxido de carbono CO2 tiene momento dipolar de cero pese a que los enlaces C⎯O son altamente polares. Explique.

24.-Considere la geometría molecular de las siguientes moléculas y prediga en cada caso si tiene momento dipolar. De ser así indique su sentido.

a) H2C=CH2 b) CHCl3 c) H2C=O d) HClC=CHCl (2 estructuras)

25.- Busque la definición de resonancia en diferentes libros y escriba la que le parezca más adecuada.

26.- Desarrolle todas las estructuras resonantes posibles para las siguientes especies químicas.

a) CO3-2 b) PhSH c) CH2=CH-CH=CH-CH2 d) H3C-O-CH2

+

27.- Explique o defina las siguientes palabras:

a) isómeros b) isómeros estructurales c) estereoisómeros d) enantiómeros

28.- Dibuje los conformeros más importantes del butano (en proyección de Newman) y los conformeros más importantes del ciclohexano en proyección de caballete. Ordénelos de mayor a menor estabilidad y explique cuales son los factores que determinan este orden.


29.- El principal factor que determina la existencia de la quiralidad es la presencia de átomos de carbono con cuatro sustituyentes diferentes en las moléculas. Identifique en las siguientes moléculas los carbonos quirales y señálelos con un asterisco.

O O

NH2OH

O

OH

OCla) b) c) d)

30.- Asigna la configuración (R) o (S) a los siguientes isómeros.

OHCH3CH2

CH3

H OH

CH3H

CH2CH3 CH3

COHNH2H

CH2CH3

BrH

CH3

31.- Escriba las fórmulas tridimensionales de los enantiómeros del ácido 3-clorobutanoico y asignales configuración (R) o (S).

32.- Indique la relación que guardan entre sí las siguientes estructuras, pueden ser dos moléculas del mismo compuesto, compuestos diferentes, o isómeros, si son isómeros indicar que tipo de isómeros son.

HH

Cl

Br Br

Cl

HH

H Cl

H

Cl

Cl

H

HCl

H

CH3

CH3

H

CH3

H

CH3

HCH3

CH3HCH3H

CO2H

CH3

CH3HHCH3

CO2H

a)y

b)y c) y

d)y e) y

33.- Dibuja en proyección tridimensional los enantiómeros del 2-yodobutano y asignales configuración (R) y (S).

34.- Escriba las definiciones de ácidos y bases de Arrhenius y de Bronsted-Lowry.

35.- Busque los valores de pKa para los siguientes compuestos y ordénelos de mayor a menor fuerza ácida.

a) CH3CO2H b) CH3OH c) CH3CH3 d) CH2=CH2 e) C6H5OH (fenol)

36.- Escriba los probables productos de reacción ácido-base entre las siguientes sustancias y prediga hacia donde se desplaza el equilibrio.

a) PhCO2H + CH3OH → b) CH3NH2 + CH3⎯Li ( equivalente a CH3

−) → c) CH3COCH3 + NaNH2 → d) NH3 + H2O →


37.-Explique por qué el ácido acético es un ácido más fuerte que el etanol, y por qué el ácido yodhídrico es más fuerte que el ácido clorhídrico.

38.- Ordene las siguientes series de compuestos de mayor a menor fuerza ácida. Explique a que factor se debe el orden de acidez.

a) HCl, HF, HI, HBr b) CH3OH, CH3CO2H, C6H5OH (fenol)

39.- Asigne la configuración E o Z a los siguientes alquenos.

Br

CH3

H

Cl

Br

CH3

H

CH2CH3

Br

Cl

H

CH2CH3

Br

CH3

OH

Cl

a) b) c) d)

40.- Los isómeros funcionales, son isómeros estructurales que tiene diferente grupo funcional, escribe la fórmula de los isómeros funcionales que tienen las siguientes fórmulas moleculares.

a) C2H6O b) C3H6 c) C3H6O d) C2H4O2


UNIDAD TEMÁTICA II

HIDROCARBUROS SATURADOS E INSATURADOS

Alcanos y cicloalcanos

1. Describa cuáles son las propiedades físicas generales de los alcanos (solubilidad, densidad, puntos de fusión, etc.) 2. ¿Cuáles son los principales usos de los hidrocarburos? ¿Cuál es la principal fuente de hidrocarburos? 3. ¿Porqué los alcanos ramificados tienen menor punto de fusión que sus isómeros lineales? 4. Déle nombre a los siguientes compuestos.

a) b) c)

d)e) d)

5.- Escriba las tres estructuras diferentes con fórmula molecular C5H12 y déle nombre a cada una.

6.- Explique con sus propias palabras qué es un mecanismo de reacción.

7.- Diga cómo se clasifican las reacciones orgánicas y de un ejemplo de cada una.

8.- Las principales reacciones para sintetizar alcanos son la hidrogenación de alquenos, la reducción de halogenuros de alquilo y la reacción de acoplamiento, escriba la reacción general de estas reacciones.

9.- Escriba los productos de las siguientes reacciones.

Br

Cl

(CH3)2CuLi

Cl

a) Pd

H2b) Zn

HCl

c)Pd

H2d)

e) Zn

HClf)

Pd

H2


10.- Represente cómo se rompe un enlace químico en una molécula de halógeno de forma homolítica y heterolitica. Indique todos los electrones libres y las cargas formales donde corresponda.

11.- La reacción de halogenación de alcanos procede por un mecanismo de radicales libres. Describa cómo ocurre esta reacción utilizando como ejemplo la bromación del propano.

12.- En la reacción de bromación del propano se obtienen dos productos de monosustitución, el bromuro de n-propilo y el bromuro de isopropilo, explique porque se obtiene en mayor proporción el bromuro de isopropilo.

13.-Desarrolle el mecanismo por el que ocurre la reacción de monobromación del ciclohexano con luz ultravioleta, indique los pasos principales.

14.- Indique el producto de las siguientes reacciones.

Br2Br

Cl

Br

CH3CH2CH3

O2

O2

a)

hv

Chispa

b) ALi

BCuI

C

c) Li

ACuI

B

d) chispa

15.- Escriba los productos de monosustitución por radicales libres del metilciclohexano y del etilbenceno con Br2, diga en cada caso cuál es el que se obtiene en mayor porcentaje.

16.- Indique como convertiría los siguientes compuestos en butano

a) secbutanol b) n-butanol c) 2-buteno d) cloruro de secbutilo

17.- Indique como convertiría las siguientes sustancias en ciclohexano.

a) ciclohexeno b) cloruro de ciclohexilo c) ciclohexanol

Alquenos.

1. Describa las principales propiedades físicas de los alquenos.

2.- Escriba la fórmula de los siguientes compuestos.

a) 3,6-dimetil-1-octeno b) 3-cloropropeno c) 2,4,4-trimetil-2-penteno d) trans-3,4-dimetil-3-hexeno

e) (Z)-3-cloro-4-metil-3-hexeno f) (E)-1-ciano-2-cloropropeno g) 1,4-ciclohexadieno


3.- Dibuje como se forma un doble enlace a partir de la interacción de los orbítales híbridos y de los orbítales “p”. Señale el enlace σ y el enlace π.

4.- Escriba las tres estructuras diferentes para la fórmula condensada C2H2Cl2, déle nombre y analice la polaridad de cada una.

5.- Defina los siguientes términos y dé algunos ejemplos para cada uno. nucleófilo, electrófilo, grupo saliente.

6.- Explique qué es el efecto inductivo y qué es el efecto resonante.

7.- Explique que es un carbocatión, diga cómo se clasifican y dé el orden relativo de estabilidades de los diferentes tipos de carbocationes.

8.- Los alquenos se preparan a partir de reacciones de eliminación, escriba el mecanismo general de las reacciones de eliminación E1 y E2.

9.- Describa que dice la regla de Saytzeff.

10.- ¿Por qué la deshidratación de alcoholes requiere de catalizador ácido para poderse realizar?

11.- Escriba el (los) producto(s) de las siguientes reacciones y señale el que se obtiene en mayor proporción (si se puede producir más de un producto) de acuerdo a la regla de Saytzeff.

Cl

Br

Cl Br

CH3CH2ONa

CH3CH2ONa

a) KOHetanol

b) etanol

c)etanol

d) KOH

etanol

12.- Dibuje las estructuras de los alquenos que espera obtener por medio de la deshidrohalogenación de:

a) 1-bromobutano b) 2-bromopropano c) 1-cloro-2-metilciclopentano d) 2,3-dimetil-3-cloropentano

13.- Escriba el producto principal de la reacción de deshidratación de los siguientes alcoholes.

H2SO4

OH

H2SO4

OH H2SO4

OH

H2SO4

a) CH3CH2OH b)

c) d)

14.- Indique cómo prepararía propileno a partir de:

a) alcohol propílico b) propano c) cloruro de isopropilo d) 1,2-dibromopropano

15.- Describa qué dice la regla de Markovnikov y explique en qué se fundamenta.

16.- Desarrolle el mecanismo de reacción que se propone para la reacción de hidrohalogenación del propeno con ácido clorhídrico. Indique las cargas donde correspondan.

17.- Desarrolle el mecanismo de reacción que se propone para la reacción de hidratación del 1-buteno en medio ácido. Explique por qué se requiere medio ácido para esta reacción.


18.- Indique el producto principal de la reacción del 3-metil-1-penteno con cada uno de los siguientes reactivos.

a) KMnO4 dil. e) 1) O3 2) Zn / H+

b) Br2/peroxido f) 1) (BH3)2 2) H2O2/ OH

c) 1) Hg(AcO)2 2) NaBH4 g) H2O/ H+

d) HCl h) KMnO4 conc. OH/∆

19.- Escriba la fórmula y el nombre de los monómeros que se utilizan para preparar los siguientes polímeros, así como los usos más importantes de cada polímero.

a) polietileno b) PVC c) poliestireno d) teflón



ENLACE CARBONO HALOGENO

1. Indique de manera concisa las propiedades físicas generales de los halogenuros de alquilo y explique la causa de estas propiedades.

2.- Escriba la fórmula semidesarrollada o de líneas de los siguientes compuestos y clasifíquelos como halogenuros 1°, 2° ,3°, vinílico, alilico, bencilico o arílico.

a) cloruro de isobutilo b) yoduro de isopropilo c) 2-bromopentano d) bromoeteno

e) 3-bromo-1-buteno f) 2-cloro-2-metilhexano g) m-yodoetilbenceno h) 4-cloro-1-penteno

3.- Escriba la fórmula de los 4 isómeros posibles para C4H9Br y déle nombre a cada una.

4.- Los métodos más importantes para preparar halogenuros de alquilo son la halogenación de alcanos, la adición de halohidrácidos a alquenos y la reacción de alcoholes con halohidrácidos o con cloruro de tionilo. Escriba los productos de las siguientes reacciones.

OHBr2

OH

SOCl2Br2

OH

a)HCl(ac) b)

hvc) HBr

d) d) CCl4e) HCl(ac)

5.- Sugiera una explicación para los siguientes resultados.

OH OH Cla) HCl(ac)no hay reacción b) NaCl

H2O

6.- Describa con fórmulas tridimensionales generales cómo ocurre una reacción por mecanismo SN1 y cómo ocurre una reacción por mecanismo SN2.

7.-Haga una lista de los nucleófilos más comunes en orden de mayor a menor fuerza.

8.- Haga una lista de los grupos salientes más comunes.

9.- Escriba dentro del paréntesis sí la característica es de una reacción SN1 o SN2.

a) ( ) Si el sustrato es quiral se produce una mezcla racémica.

b) ( ) Hay formación de carbocationes como intermediarios.

c) ( ) El impedimento estérico es importante en esta reacción.

d) ( ) Si el sustrato es quiral se produce inversión de la configuración.

e) ( ) Esta favorecida por los disolventes polares proticos.

f) ( ) Los nucleófilos fuertes favorecen este mecanismo.


10.- Busque y explique por qué los halogenuros de vinilo y de arilo no sufren reacciones SN1 ni SN2.

11.- Indica los reactivos necesarios para convertir el bromuro de n-butilo en:

a) acetato de butilo b) butilfenilamina c) eter butiletilico d) 1-buteno

e) pentanonitrilo f) butano g) 1-hexino h) n-butanol

12.- ¿Qué producto se formaría en una reacción de sustitución nucleofílica entre el (R)-1-bromo-1-feniletano con el ión cianuro? Indique la estereoquímica del reactivo y del producto, suponiendo que ocurre una inversión de la configuración.

Br

NaCN

13.- La reacción SN2 también puede ocurrir intramolecularmente (dentro de la misma molécula). ¿Qué producto se esperaría del tratamiento de 4-bromo-1-butanol con una base?

14.-. Explique con un mecanismo de reacción el siguiente hecho: cuando se trata el (S)- 2-clorobutano con hidroxido de potasio en etanol se obtienen dos productos, el (R)-2-butanol y el 2-buteno.

15.- Indique el producto de la reacción del 1-cloropropano con los siguientes reactivos:

a) CH3ONa b) (CH3)2NH c) Mg/eter d) HSK e) KI


UNIDAD TEMÁTICA IV

COMPUESTOS AROMÁTICOS

1.- Describa las características que debe cumplir un compuesto químico para ser aromático.

2.- Escriba el nombre IUPAC y común de los siguientes compuestos.

NH2 OH CHO CO2H CO2H

OHa)

b) c) d) e) f)

3.- Busque la fórmula de los siguientes medicamentos y encierre en un círculo el anillo aromático.

a) aspirina b) diacepan c) naproxeno d) ibuprofeno

4.- Escriba dos reacciones que demuestren la diferencia en reactividad de un alqueno y un compuesto aromático.

5.- Indique si los siguientes compuestos son aromáticos.

N

a) b) c) + d)

e) f) - g)

..

h)

6.- Indique el nombre de los siguientes derivados del benceno.

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 15CO2H

NO2

OHBr

NH2

CN

Cl

NO2CO2H

CH3

NH2

BrCN

OH

a) b) c)d)

e) f) g) h)

7.- Busque y escriba la fórmula de los siguientes compuestos policíclicos y heterocíclicos.

a) naftaleno b) antraceno c) fenantreno d) piridina e) quinolina f) furano

8.- La reacción principal de los compuestos aromáticos es la reacción de Sustitución Electrofílica Aromática (SEA), escriba el mecanismo general de esta reacción, utilizando el benceno.

9.- Escriba los productos de las siguientes reacciones.

Br

Br

FeBr3

HNO3

H2SO4

Cl

O

AlCl3

Br2

AlBr3

Mg

éter

KMnO4

a) b) c)

d) e)f)

NaOH

10.- Explique porqué el tolueno y el fenol son más reactivos que el benceno, y porqué el benzonitrilo y benzaldehido son menos reactivos que el benceno.

11.- Escriba la estructura de A, B y C de las siguientes secuencias de reacciones y déle nombre a cada sustancia. En los casos donde se producen isómeros orto y para solo considere al isómero para.


a)CH3COCl

FeCl3

CH3Br

AlBr3

NH2NH2

NaOH

b)Br2

FeBr3

1) Mg

2) CO23) H2O/H+

HNO3

H2SO4

c)HNO3

H2SO4

Fe

HCl

NaNO2

HCl 0-6°C

A B C

A

A

B

B C

C

12.- Indique los reactivos que se requieren para preparar los siguientes compuestos partiendo de benceno. Se requiere más de una reacción.

a) p-ciclohexiltolueno c) m-bromo anilina c) p-etilfenol

13.- Indique como prepararía los siguientes compuestos a partir del benceno.

a) propilfenilcetona b) ácido m-nitro benzoico c) ácido p-clorobenzoico d) m-cianotolueno

14.- Si se hacen reaccionar un mol de anilina y un mol de nitrobenceno con un mol de bromo en presencia de AlBr3. ¿Cuál será el producto principal? Explique su respuesta.

15.- Escriba la estructura de A, B y C de las siguientes secuencias de reacciones y déle nombre a cada sustancia. En los casos donde se producen isómeros orto y para solo considere al isómero para.

CH3CH2CL

AlCl3

Cl2FeCl3

KMnO4 conc.

NaOH

Br

O

AlBr3

NH2NH2

NaOH

Br

FeBr3

HNO3

H2SO4

CH3BrFeBr3

Fe/HCl

a)

b)

c)

A

A

A

B

B

B

C

C

C


UNIDAD TEMÁTICA V

COMPUESTOS ORGÁNICOS CON OXÍGENO: ALCOHOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS.

1.- Describa brevemente la importancia de los alcoholes.

2.- Dibuje la molécula de metanol de acuerdo al modelo de la teoría enlace valencia, considerando las hibridaciones del carbono y del oxígeno, con sus ángulos correspondientes.

3.- Escriba la fórmula estructural de todos los alcoholes posibles (deben ser ocho) de fórmula condensada C5H12O, déle nombre a cada uno y clasifíquelos como 1°, 2° o 3°.

4.- Déle nombre a cada uno de los siguientes alcoholes.

OH

OH

OH

OHOH

OH

a) CH3OH b) CH3CH2OH c) d)

e) f) g) h)

5.- Explique porque los alcoholes tienen mayor punto de ebullición que los éteres, aldehídos y cetonas, pero menor que los ácidos carboxílicos de peso molecular igual o parecido.

6.- Dibuje como se forma el puente de hidrógeno entre dos moléculas de alcohol; entre un alcohol y un éter; entre un alcohol y una amina y entre un alcohol y una cetona.

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 187.- Escriba una reacción en la que se demuestre el carácter ácido de los alcoholes y una reacción donde se manifieste el carácter básico de los alcoholes.

8.- Escriba lo que dicen la regla de Markovnikov y la regla de Saytseff.

9.- Desarrolle el mecanismo de reacción por el que procede la siguiente transformación. Además explique porque se requiere medio ácido para que ocurra la reacción.

H2O/H+OH

10.- Dé el producto principal de las siguientes reacciones de preparación de alquenos.

H2O/H+ H2O/H+

H2O2/OH H2O2/OH

a) b) c) 1) Hg(OAc)2

2) NaBH4

d)1) (BH3)2

2) e)

1) Hg(OAc)2

2) NaBH4

f)1) (BH3)2

2)

11.- Indique el producto principal de las siguientes reacciones.

OHH2SO4

OH H2SO4 conc

CH3CO2HCH3OH

CH2OHH2CrO4

OH KMnO4

OH

PBr3

OH Na

OHOH

KMnO4

a)

b)

c)H+

d)

e)

f)

g) 1)

2) CH3Cl

h)



OH

H2SO4

OH H2SO4 conc

CH3CO2H

CHOHCH3

H2CrO4

CH2OH KMnO4

OH

OH

OH OHKMnO4

OH

SOCl2

a)

b)

c)H+

d)

e)

f)

g) 1)

h)

Li

2) CH3CH2Br


CH3

O

NaBH4

O PhMgBr

H2O/H+

O NH2NH2

NaOH

OI2/NaOH

O NaBH4

H

O

a)

b)1)

2)

c)

d)

e)

f) Tollens

14.- Proponga un mecanismo de reacción para explicar la siguiente reacción. Sugerencia: revise transposiciones.

OH H2SO4 (ac)

15.- Dé el producto de las siguientes reacciones de epóxidos para preparar alcoholes.

OOH

O H+

Oa)

H2O/H+b) + c)

HBr

16.- ¿Cómo efectuaría las siguiente trasformaciones? Indique los reactivos y las condiciones. Se requiere más de un paso.


CHOa) b)

Éteres y Epóxidos

1.- Describa brevemente las características estructurales de los éteres y sus propiedades físicas generales.

2.-Indique los usos principales de los éteres y su método de preparación industrial.

3.- Indique todos los posibles pasos de un mecanismo para la deshidratación de un alcohol a éter.

4.- Dé el nombre de los siguientes compuestos.

O O O Oa) CH3OCH3 b) c) d) e)

6.- Escriba la reacción general de la síntesis de éteres de Williamson, y desarrolle un mecanismo de reacción razonable.

7.- Escriba el producto de las siguientes reacciones de preparación de éteres.

CH3Br (CH3)3CONa CH2Br OH NaOH(ac)a) + b)+

8.- Desarrolle una síntesis a partir de alcoholes y/o fenoles de los siguientes éteres.

a) etilmetiléter b) secbutilisobutiléter c) ciclohexilmetiléter d) fenilpropiléter

9.- Escriba la reacción general para preparar epoxidos a partir de:

a) halohidrinas b) alquenos con peroxiácidos

10.- Escriba el epóxido que se obtiene en las siguientes reacciones.

OH

Br

NaOH OH

Cl

NaOHa) b) c) PhCO3H

11.- Explique porqué los epóxidos son tan reactivos, y diga cuál es su principal reacción.

12.- Escriba los productos principales de las reacciones de los siguientes epóxidos.

O H2O/H+ O CH3OH/H+ O CH3ONa

ONH3 O CH3CH2CH2MgBr

O H2O/H+

a) b) c)

d)e) f)

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 2113.- Escriba la fórmula de los siguientes sulfuros.

a) sulfuro de dimetilo b) sulfuro de dietilo c) sulfuro de difenilo

UNIDAD TEMÁTICA VI

COMPUESTOS CON OXÍGENO QUE CONTIENEN EL GRUPO CARBONILO

Aldehídos y cetonas

1.- Escriba la fórmula semidesarrollada de todos los aldehídos y cetonas de fórmula molecular C5H10O, y déle nombre a cada estructura.

2.- Escriba el nombre común y/o IUPAC de los siguientes compuestos.


H

O OO

O O

OO

OOH O

a) b) c) d)

e) f) g) h)

3.- La principal reacción de los aldehídos y cetonas es la reacción de adición nucleofilica, desarrolle el mecanismo de reacción en condiciones neutras y en medio ácido.

4.-Cuando el tricloroacetaldehido (cloral, CCl3CHO) se disuelve en agua, existe primordialmente como el gem-diol hidrato de cloral, CCl3CH(OH)2, comúnmente conocido como “gotas noqueadoras”. Indique su estructura y explique porque esta favorecida su estructura.

5.-El oxigeno del agua es primordialmente 16O, pero también se puede adquirir agua enriquecida con el isótopo pesado 18O. Cuando una cetona o un aldehído se disuelve en agua enriquecida con 18O, la marca isotópica se incorpora al grupo carbonilo R2C=O18, explique cómo ocurre esto.

6.- Muchas reacciones orgánicas se les conoce con el nombre del químico que la desarrolló o la descubrió. Escriba la reacción general de las siguientes reacciones.

a) Reducción de Clemmensen b) Reacción de Wittig c) Reacción de tollens d) Reacción de Baeller-Villinger.

7.- Indique el producto principal de las siguientes reacciones:

H

O

HOCH2CH2OH

H+

O NaCN

H+

OPh3P=CHCH3

CH3

OI2/NaOH

H

OCL

CLCL

ONH2OH

H

O CH3CH2MgBr

H2O/H+H

ONaBH4

H2SO4 conc.

a) b) c)

d) e)NaOH 40 %

f)

g)1)

2)h)

1)

2)

8.- Indique una ruta sintética para realizar la siguiente transformación:

O

OH

O O

OH

9.- Escriba los reactivos necesarios para realizar las siguientes transformaciones.


OH H

O

OH OH

O

O CH2O

H

O

OHO OH

CH3

a) b)

c) d)

e) f)

10.- Indique la(s) reacción(es) necesarias para sintetizar los siguientes compuestos a partir de benzaldehído. Se puede necesitar más de una reacción.

a) 1-feniletanol b) fenilmetilcetona c) ácido benzoico d) difenilcetona

11.- Explique y de un ejemplo de adición 1,4 y de adición 1,2 a sistemas carbonilicos α-β insaturados.

Ácidos carboxílicos y derivados

1. - Explique porqué los ácidos carboxílicos tienen mayor punto de ebullición que los alcoholes de igual o parecido peso molecular. Incluya en su explicación un esquema que indique la fuerza intermolecular que origina esta situación.

2.- Escriba la fórmula general de los ácidos carboxílicos, de los anhídridos de ácido, de los halogenuros de ácido, de los esteres y de las amidas.

3. - Ordene los siguientes compuestos de mayor a menor punto de ebullición. Calcule o busque primero el peso molecular de cada compuesto.

a) acetona b) butano c) propanol d) ácido acético

4. - Indique la fórmula semidesarrollada o de líneas de los siguientes compuestos.

a) Cloruro de metanoilo b) bromuro de benzoilo c) acetato de fenilo d) anhídrido acético

e) N-metilacetamida f) benzoato de metilo g) propanoato de etilo h) ácido cloroacético

5.-Indique los productos de las siguientes reacciones. En la mayoría se obtiene un ácido carboxílico pero no en todas.


KMnO4

CH3CHOHCH3

KMnO4

OH KMnO4

CH2OHKMnO4

CNH2O/H+

MgBrH2O/H+

OH

O

KMnO4 conc.

H

OKMnO4

O I2NaOH

a) CH3CH2OH

b)

c)

d)

e)

f)1) CO2

2)

g) NaOH

h)NaOH

i)

j)

6.- La reacción principal de los ácidos carboxílicos y de sus derivados es la reacción de sustitución nucleofilica, desarrolle el mecanismo general de esta reacción.

7.- Escriba el producto principal de las siguientes reacciones de los ácidos carboxílicos.

OH

ONH3 OH

O

CH3OH/H+OH

OLiAlH4

H3O+a) b) c)

1)

2)

8.- Escriba el producto y el mecanismo por el que procede la siguiente reacción.

MgBrCO2

H3O+

1)

2)

9.- Indique las reacciones que realizaría para sintetizar 2-feniletanol a partir de bromuro de bencilo.

Br OH

10.- ¿Cómo convertiría cada uno de los siguientes compuestos en ácido butanoico? Escriba cada paso y muestre los reactivos necesarios.

a) 1-butanol b) 1-bromopropano c) 1-bromobutano d) 1-buteno

11.- Proponga un mecanismo para la siguiente reacción nucleofilica, use flechas para indicar el flujo de los electrones en cada paso.

Cl

OCH3ONa

O

OMe

12.- Escriba el producto de cada una de las siguientes reacciones.


OH

O

SOCl2 Cl

ONH2CH3

CH3COOH

O O

Cl

O O

OMe

a) b) c) CH2=C=O

anilina e)d)H2O f)

NH3

13.- Indique el (los) reactivo(s) necesarios para realizar las siguientes transformaciones.

OH

O

NH2

O

OH

O

Cl

O

Cl

O O

OMe

CO2HOH

CO2H

O

O

a) b)

c) d)

14.- Escriba el producto de la reacción intramolecular de los siguientes compuestos.

UNIDAD TEMÁTICA VII

ENOLATOS Y CARBANIONES.


1.- Explique la diferencia entre la resonancia y la tautomería ceto-anol.

2.- Dibuje la formula general de un enol y de un ión enolato.

3.- Dibuje las estructuras tautomericas de los siguientes compuestos.

O O

H

Oa) b) c)

4.- Busque y dé el valor de pKa de los siguientes compuestos y explique a que se debe la diferencia de los valores de pKa.

a) acetona b) propano c) 2,4-pentanodiona

5.- Desarrolle el mecanismo de formación de enoles a partir de cetonas en medio ácido.

6.- Desarrolle el mecanismo de formación de enolatos de aldehídos en medio básico.

7.- Explique con un mecanismo de reacción el hecho de que la (S)-secbutil fenil cetona se racemiza cuando se disuelve en una solución básica.

8.- Explique porqué la cetona I se racemiza en solución básica y en cambio la cetona II no lo hace.

C 6 H 5

OC 6 H 5 C 6 H 5

C 6 H 5

O

II I

9.- Indique el producto principal de cada una de las siguientes reacciones.

OCl2

H+

O Br2

H+

O

HBr2

H+

a) b) c)

10.- La reacción del yodoformo se utiliza para identificar metilcetonas, pero el acetaldehído también da prueba positiva. Escribe el producto de las siguientes reacciones.

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 27O

I2

NaOH

OI2

NaOH H

O I2

NaOHa) b) c)

11.- Desarrolle el mecanismo de reacción que se lleva a cabo cundo el acetaldehído sufre la reacción de condensación aldólica para dar el aldehído α-β insaturado.

H

ONaOH

2etanol

12.- El cinamaldehído, el constituyente aromático del aceite de canela, se puede sintetizar por medio de una condensación aldólica cruzada. Muestre los reactivos que se requieren para realizar esta síntesis.

CHO

cinamaldehído

13.- ¿Qué producto de condensación esperaría obtener al tratar las siguientes sustancias con etóxido de sodio en etanol?

a) butanoato de etilo b) 3,7-nonanodiona c) 3-fenilpropanal

14.- Escriba el producto de las siguientes reacciones de condensación de Claisen.

O

O CH3CH2ONaO

O

H O

OCH3CH2ONa

a) 2etanol

b) +etanol

15.- La versión intramolecular de la reacción de Claisen fue desarrollada por Dieckmann, y con esta condensación se obtienen compuestos cíclicos, escriba el producto de las siguientes reacciones.

O OEtONa

O OEtONa

a) EtOC(CH2)4COEtetanol

b) EtOC(CH2)5COEtetanol


COMPUESTOS CON N, S, P y MACROMOLÉCULAS: LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y CARBOHIDRATOS


1.- Describa las propiedades físicas más importantes de las aminas, y relaciónelas con su composición y estructura.

2.- Escriba la fórmula de líneas o semidesarrollada de las siguientes aminas y clasifíquelas como primarias, secundarias, terciarias o aromáticas.

a) ciclohexilamina b) metilamina c) dietilamina d) propilamina

e) anilina f) butilmetilamina g) trietilamina h) isopropilamina

3.- Escriba la reacción que se lleva a cabo entre el amoniaco o una amina y el agua, justifique porqué se produce pH básico.

4.- Explique el orden de basicidad de las diferentes tipos de aminas. Busque los valores de Kb para las siguientes aminas, y justifique estos valores en base a la estructura de la amina.

a) metilamina b) anilina c) p-nitroanilina d) piridina e) trietilamina

5.- ¿Cómo prepararía las siguientes aminas utilizando reacciones de aminación reductiva? Muestre todos los precursores.

NH

NH

NHCH3

a) b) c)

6.- Escriba el producto de la siguiente secuencia de reacciones de preparación de aminas por el método de Gabriel

NH

O

O

H2O/OHa)KOH

EtOH

CH3CH2Br

DMF

7.- Escriba la reacción general para sintetizar aminas primarias a partir de la reacción de transposición de Hofmann. Y escriba una reacción específica para preparar propilamina.

8.- Escriba una secuencia de reacciones para preparar butilamina con el método de Gabriel.

9.- Los fármacos sulfa, como la sulfanilamida, fueron de los primeros agentes que se usaron clínicamente contra las infecciones. Completa la siguiente secuencia de reacciones que permiten obtener la sulfanilamida, escriba la estructura de ls compuestos A, B y C.

N

O

CH3

H

HOSO2Cl NH3A

H2OB

NaOH

H2OC

10.- Indique los productos de las siguientes secuencias de reacciones


HNO3

H2SO4

NaNO2A

Fe

HClB

HClC NaI D

11.- La reacción de eliminación de Hoffman se utiliza para producir alquenos, escriba la estructura de las siguientes reacciones.

N

NHCH3I

Ag2O/H2Oa)

+ IAg2O

H2Ob)

1)

2)

12.- Escribe el nombre de los siguientes compuestos de azufre.

CH3SH

SH

CH3SCH3

S

NH2 NH2

S

a) b) c) d) e)

13.- Describa las características de los tioles y disulfuros así como su importancia biológica.

14.- Escriba el producto principal de las siguientes reacciones.

Br Br NH2 NH2

S H2O/NaOH

SNaCH3SCH3

a) + NaSH b) + A B

c) + CH3 I d) CH3 I+

15.- Escriba la fórmula general de un monoéster, un diéster y un triéster de ácido fosfórico.

16.- Escriba los productos de las siguientes reacciones e indique el nombre de cada sustancia.

C6H5CH2Br

(C6H5O)3P:

(C2H5O)3P:

a) (C6H5)P +

b) + CH3

c) + CH3 I

I

17.- Escriba la fórmula desarrollada del trifosfato de adenocina (ATP).

18.- Explique a que tipo de compuestos se les llama carbohidratos, y describa su importancia.

19.- Los carbohidratos se clasifican como; monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, explique la diferencia entre ellos y de un ejemplo de cada uno.

20.- Dibuje la fórmula de la glucosa en proyección de Fischer y de Haworth.

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 3021.- Asigne la configuración R o S a cada centro de quiralidad de los azúcares siguientes y diga en cada caso si es un azúcar D o L.

HOHHOH

CH2OH

CHOOHHHOH

CH2OHOHH

CHO CH2OH

CH2OH

OHOHOHH

a) b)c)

22.- Explique con fórmulas como se forman a partir de la D-glucosa de cadena abierta la α-D-glucosa y la β-D-glucosa.

23.- Escriba el producto de las siguientes reacciones de la glucosa.

OH

OHOH

OHO

OH(CH3CO)2O OH

OHOH

OHO

OH

Ag2O

CH3-IOH

OHOH

OHO

OH

OH

OHOH

OHO

OHCH3OH, HCl

OH

OHOH

OHO

OH

OH

OHOH

OHO

OH

HNO3

HCN

a)Piridina 0°C

b) c)

d) e)1) NaBH4

2) H2Of)

24.- Dibuje la fórmula de la maltosa, la sacarosa, la lactosa y un fragmento de tres monómeros de la celulosa y del almidón.

25.- Explique que son los lípidos y mencione su importancia estructural y fisiológica.

26.- Diga cuál es la diferencia estructural y física de los aceites vegetales, los aceites minerales, las grasas animales y las grasas minerales.

27.- Escriba una fórmula general o una específica de cada uno de los siguientes tipos de lípidos.

a) triglicérido b) fosfolípido c) prostaglandina d) terpeno e) esteroides f) ceras

28.- Describa cuál es la función principal de cada uno de los siguientes tipos de compuestos.

a) fosfolípidos b) ceras c) prostaglandinas e) esteroides

29.- Describa en que consiste la reacción de saponificación de los triglicéridos.

30.- Explique que son los aminoácidos y describa cómo se forman a partir de estos las proteínas.

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 3131.- Déle el nombre a cada uno de los siguientes aminoácidos.

NH2

O

OH NH2

O

OH

CH3

NH2

O

OH

CH2OH

NH2

O

OH

CH2SH

a) b) c) d)

32.- Escriba los productos de las siguientes reacciones de preparación de aminoácidos.

OH

OBr2, PBr3 NH3

O

CO2HNH3

NaBH4

a) 1)

2) H2O

ácido 2.bromo-4-metilpentanoico

b)

ácido pirúvico

33.- Escriba la fórmula de los siguientes aminoácidos.

a) fenilalanina b) triptofano c) metionina d) ácido aspártico e) valina

34.- Describa qué es el punto isoeléctrico.

35.- Escriba la fórmula de los dos posibles aminoácidos que se forman por la unión de alanina y valina.

Respuestas

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 32En esta sección se da la reapuesta o solución solamente de los ejercicios de mayor complejidad, pero se recomienda que el estudiante primero estudie lo visto y explicado por su profesor y posteriormente intente resolver los ejercicios.

UNIDAD TEMÁTICA I

2.- Esta teoría asumía que la materia orgánica sólo podía ser producida por los seres vivos, debido a que los compuestos orgánicos tenían una “fuerza vital” que solo podía obtenerse a partir de los seres vivos. Base de esta asunción era la dificultad de obtener materia orgánica a partir de precursores inorgánicos. Este debate fue revolucionado cuando Friedrich Wöhler descubrió accidentalmente en 1828 cómo se podía sintetizar la urea a partir de cianato de amonio, mostrando que la materia orgánica podía crearse de manera química.

5.- Los compuestos iónicos son sólidos de alto punto de fusión, solubles en agua y disolventes polares, fundidos o en solución acuosa conducen la corriente eléctrica. Loa compuestos covalentes son gases, líquidos o sólidos de bajos punto de fusión, no conducen la corriente eléctrica.

9.-

R OH

O

R O R

O O

R X

O

R O-R'

O

R H

O

R R'

O

R NH2

O

R-O-R' R-NH2

R-X RR R-H

a) b) c) d) e)

f) g) h) i) j) k)

l)m) n) ñ) o)

R-CN R-OH

11.-

OH

O

OH

OO

OH ONH2

O2NO O

O

Cl

a) b) c) d) e) f)

g)h) i)

j) k) l)

13.- a) metilbutilcetona b) 3,4-dimetilpentanol c) 1,3-dimetilciclopentano d) etilpropiléter

e) pentilamina f) butanoato de metilo g) p-nitrotolueno h) N-metilbutanamida

17.-

O

H H

CH3CH3C

sp2

formaldehido

H C N

ácido cianhídrico

sp

2-butino

C Csp sp3sp3

no polar

20.- a) C6H7N b) C6H9NO2 c) C8H7N


23.- Los enlaces C–O son polares debido a que el oxígeno es más electronegativo que el carbono, la molécula es lineal, esto es porque el carbono no tiene electrones libres y porque el carbono tiene hibridación “sp”, la geometría lineal permite que los electrones de los dos dobles enlaces se dispongan lo más lejos posible entre sí, por lo tanto la densidad electrónica en la molécula esta distribuida simétricamente y es no polar.

25.- La resonancia es un fenómeno químico que consiste en que en una molécula hay al menos un par de electrones moviéndose entre tres o más átomos, también se le llama enlace deslocalizado para indicar que el par de electrones no se encuentran localizados solo entre dos átomos.

26.-

O

OO OO

O

O

O

O

SH S S S SH

C C Ca)

H+

H+

H+

b)

30.- a) R b) S c) R d) S

32.- a) isómeros estructurales b) mismo compuesto c) isómeros estructurales

d) diastereoisómeros e) mismo compuesto

UNIDAD TEMÁTICA II

4.- b) 4-etil-3,7-dimetilnonano d) 4-metil-5-(1-etil)propilnonano f) 3-etil-6-secbutilnonano

5.-

a) b) c)

pentano 2-m etilbutano 2,3-dim etilpropano

9.-

CH3

a) b) c) d) e) f)

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 3413.-

BrH Br

Br BrBr

iniciación

Brhv 2 Br °

Propagación: reacción entre radical y molécula

Br ° ° + H-Br ° Br

: generación de radicales

terminación: reacción entre dos radicales

° + Br ó° Br ° + Br ° Br

17.-

H2

Pd

Cl Zn OH H3O+/calor

H2/Pda) b)

HCl

c) 1)

2)

Alquenos 4.-

Cl

H

Cl

H

H

Cl

Cl

H

Cl

Cl

H

Hpolar

cis 1,2-dicloroeteno

no polar

tras 1,2-dicloroeteno

polar

1,1-dicloroeteno

7.- Los carbocationes son especies químicas que contienen un átomo de carbono con carga positiva, como resultado de la ruptura heterolitica de un enlace con un átomo más electronegativo el cual se lleva el electrón del carbono dejándolo por tanto con un electrón menos y con una carga positiva. Los carbocationes se clasifican como primarios cuando el carbono que tiene la carga esta unido a dos hidrógenos y a un radical alquilico, los carbocationes secundarios y terciarios tienen respectivamente dos y tres sustituyentes alquilicos el carbono con carga. El orden de estabilidad es Terciarios > Secundario > Primario. 10.- Porque el hidroxilo es muy mal grupo saliente y requiere protonarse con el medio ácido para trasformarse en un buen grupo saliente y salir como una molécula de agua.

12 .-a) b) c) d)

OHH2O/H+

Cl

Br

Br14.-

a) b)1) Br2/hv

2) KOH/EtOHc) KOH/EtOH d) Zn

HCl

H H

X16.- H X +X



Cl

I Br

Br

Br Cl ICl

2.- a)

primario

b)

secundarioc)

secundario

d)arilico

e)

alilico

f) g) h)

terciario arilico secundario

Cl

Br Br

Cl

Br

Br Cl

4.- a) b) c) d) e) f)

X Nu Nu

X Nu

SN1 +Nu

+y Nu +

SN2 Nu

6.-

9.- a) SN1 b) SN1 c) SN2 d) SN2 e) SN1 f) SN2

ONa

O NH2

NaCN

11.-

a) b) c) CH3CH2ONa d) KOH/EtOH

f) 1) Mg/éter 2) H2O g) CNa h) NaOHe) HC

OHBr

O

13.- NaOH

+ NaBr

ON

CH3

CH3

MgBr SH15.- a) b) c) d)


UNIDAD TEMÁTICA IV 2.- a) tolueno b) anilina c) fenol d) benzaldehído e) ácido benzoico f) ácido salicílico

Br2 Br

Br

KMnO4 OH

OH

Br2 KMnO4

4.-

CCl4

CCl4no hay reacción no hay reacción

E

HE

8.-

E +

+

H+

CH3

O

CH3

OCH3

Br CO2HCO2HO2N

NO2 NH2

11.-

a) A= B=C=

b) A= B=C=

c) A= B= C= N N+

Cl

UNIDAD TEMÁTICA V 4.- a) metanol b) etanol c) secbutanol d) ciclopentanol e) isobutanol f) 3-buten-2-ol g) terbutanol

R-O-H R-O R-O-H R-O-H27.- H+ + H + H + +

ácido base


OHOH

OH

OH OH OH10.-

a) b) c) d) e) f)

OHOH Ph

OH

O OHONa

O13.- a) b) c) d) e) f)

OHOH

OHO

OHBr

15.- a) b) c)

Éteres y Epóxidos

OO

O10.-

a) b) c)

UNIDAD TEMÁTICA VI

OO

OO

O O O

1.-

pantanal2-metilbutanal 3-metilbutanal dimetilpropanal

2-pentanona 3-pentanona metilisopropilcetona

O O Nu OH Nu

O OH NuOH OH

3.-

NuH +

medio neutro

medio ácido

H++

+

estructuras resonantes

Nu


HO O OH CN

ONa

O

Cl3CCO2H Cl3CCH2OH

NOH

HOH

7.-

a) b) c) d)

e) + f) g) h)

O

OH

OHOCH2CH2OH

OH

OO O LiAlH4

H2O/H+OH

O O H2O/H+

O

OH

8.-

H+

1)

2)

Ácidos carboxílicos y derivados

R OH

O

R

O

X R O R

O O

R O-R'

O

R NH2

O

ác. carbixílico halogenuro de ácido anhidrido de ácido éster amida

2.-

CH3 OH

O

OH R

O

X

3.-

ác. acéticoPM = 60 g/mol

propanolPM = 60 g/mol

acetonaPM = 58 g/mol

butanoPM = 58 g/mol

OH

O O OOH

O

O

OH ONa

O

OH

O

H OH

O

ONa

O

5.-

a) b)c) d)

e) f) g) h) + i)y

W

O

W

O Nu

Nu

O6.-

W = Nu = -OH, -X, -OCOR, -OR

Nu

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 39O

OHOH

KMnO4 ClO

OHH2O/H+

Br OH

O

OHKMnO4

10.- a) b)

1) Mg/éter

2) CO2

3)

c)KOH

EtOH

1) BH3

2) H2O2/OHy d)

CH3 O

O O

CH3CH3 NHCH3

O

OH

O

Cl

O

NH

O

CH3 CH3 NH2

O

12 .-

a)

cloruro de benzoilo

b)

N-metilacetamida

c)

anhidrido acético

d)

N-fenilacetamida

e)

ácido acético

f)

acetamida

UNIDAD TEMÁTICA VII 1.- En una molécula que no tiene resonancia todos los pares de electrones de enlace se encuentran localizados exclusivamente entre dos núcleos (átomos), La resonancia es un fenómeno químico que implica que en una molécula hay uno o mas pares de electrones que se encuentran moviéndose entre más de dos núcleos, al escribir las estructuras de Lewis de compuestos que tienen resonancia se escribe más de una fórmula, la diferencia entre las diferentes estructuras es solamente la posición de algunos pares de electrones, pero las dos o más fórmulas corresponden al mismo compuesto. En cambio la tautomeria consiste en un equilibrio rápido entre dos compuestos diferentes, las estructuras de lewis son diferentes en el sentido de que hay átomos que cambian de posición, los tautomeros son estructuras de compuestos diferentes.

HO

OHOH

H

OHO

H

H

H

OH3.-

ceto enolceto enol ceto enol

HO

HOH OH

ceto

5.- H+

+

8.- Simplemente porque la cetona I si tiene hidrogeno α, en cambio la cetona II no tiene hidrogeno α, y se requiere la presencia de este tipo de hidrógenos para que se pueda dar la tautomeria.


ONa

O

ONa

O

ONa

O10 .-

a) b) c)

H

O

H

OO

H

12.-

+OH

etanol

O

O O

H O

O O14.- a) b)


NH2 NH

NH2

NH2

NH

NH2

2.- a) b) CH3NH2 c) d)

e) f) g) (CH3CH2)3N h)

primariaprimaria secundaria primaria

aromaticasecundaria terciaria primaria

4.- Los grupos alquilo son electrodonadores es decir, dan densidad electrónica la átono al que están unidos, por esta razón las aminas terciarias por tener tres radicales alquilo son más básicas que las secundarias y estas que las primarias, ya que el nitrógeno entre mayor densidad electrónica tenga tiene mayor capacidad para unirse a un protón, en cambio en las aminas aromáticas el par de electrones del nitrógeno esta demostrado que entran en resonancia con el anillo y no están tan disponibles para atacar a un protón y por lo tanto son menos básicas que las aminas alquilitas.

NK

O

O

NCH2CH3

O

O6.-

a)CH3CH2NH2

NHO

CH3

SCl

OO

NHO

CH3

SNH2

OO

NH2

SNH2

OO

9.-

A=B= C=

Benito Rizo Zúñiga, Problemario de Química Orgánica Aplicada 41N(CH3)2

CH2=CH2

11.-

a) b)+

SH SNH2

NH2SH NH2 NH2

O

SS

14.-

a) b) A= +

B= +

c) d) + I

21.- a) S, S, azúcar L b) R, S, R, azúcar D c) S, R azúcar D

O

O

O

R

O

R

OO

R

O

O P

O

R

OCH2CH2N(CH3)3

OO

OO

ROH

O

H OH

H

HOHH

O

O

OOCH3

HCH3

O

triglicérido (grasa o aceite) fofolípido Prostaglandina

cortisonaesteroide

terpenos

CH3(CH2)18CO2(CH2)CH3

cera

27.- +

31.- a) glicina b) alanina c) serina d) cisteína

NH2

O

OH

CH3

NH2

O

OH

O

OHNH

NH2

O

CH3

NH2

O

NH

O

OH

CH3

35.-

alanina valina


BIBLIOGRAFÍA

Fessenden, R. J. y Fessenden, J. S. Química Orgánica. Grupo Editorial Iberoamérica. 1983. México. 1078 págs. McMurry, J. Química Orgánica. Thomson 6a edición, México 2004, 1176 págs. Morrison, R. y Boyd, R. Química Orgánica. 5ª. Addison-Wesley Iberoamericana. 1990. EUA. 1478 págs. Pine, H. S.; Hendrickson, J. B.; Cram, D. J. y Hammond G. S. Química Orgánica. 4ª. Mc Graw-Hill. 1980. México. 1088 págs.

instituto politécnico nacional unidad profesional ... didactico/probelmario... · ... alquinos ñ)...

Documents