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DEPARTAMENT DE QUIMICA
Química Orgánica 2º curso 1995-96.
Hoja de problemas nº2
1.- Cuando el ciclohexanol se calienta en presencia de ácido fosfórico, pierde agua para convertirse
en ciclohexeno. Esta reacción se conoce como una deshidratación de un alcohol. El ácido se utiliza
como un catalizador y se regenerá en la reacción. La ecuación para la reacción y los datos
termodinámicos de los compuestos involucrados son los siguientes:
+ H2O
OH
H3PO4
²
SÞf (298 K) 78,32 cal/gard.mol
²HÞf (298 K) - 70,40 cal/mol
74,27 cal/grad.mol
- 1,28 cal/mol
45,11 cal/grad.mol
- 57,80 cal/mol
(a) ¿Aumenta o disminuye la entropía del sistema durante esta reacción? ¿Cómo puede explicar este
resultado? ¿Qué ocurre con la entalpía del sistema?
(b) Calcular la constante de equilibrio para esta reacción a 298 K. ¿Se formará el producto en estas
condiciones a partir de los reactivos de partida?
(c) Los pasos de la reacción son los siguientes:
H
1.
H–OPO3 H2
O
H
H
+
O
H
H
ión oxonio
un intermedio reactivo
O
H
H
H
OPO3 H2
H
reactivos
H
2.
–
O
un carbocatión secundario
otro intermedio reactivo
O
H
H
H
3.
O
H
productos
4.
H3 O+ + –OPO3 H2
H2O + HOPO3 H2
Cuando el ciclohexanol se mezcla con el ácido fosfórico a temperatura ambiente, se desprende
calor de la reacción. ¿Qué nos indica este hecho experimental acerca de los niveles relativos de
energía de las especies involucradas en el rpimer paso de la reacción?
(d) A temperatura ambiente no se produce ningún producto. La mezcla debe calentarse para que se
forme el ciclohexeno. ¿Qué paso de la reacción es el que tiene la energía libre de activacion más
alta?
(e) Dibuje un diagrama de energia para los pasos que van de reactivos a productos.
2.- Complete las reacciones siguientes, indicando el/los producto/s mayoritario/s que se esperan en
cada caso. Identifique cada reactivo como un nucleófilo o un electrófilo. Escriba el mecanismo
completo para cada reacción.
(a) CH3CH=CH2 + H2SO4
(b) CH3CH2CH2 Br + PH3
(c) CH3CH2 I + CH3 CH2 SNa
H3C
(d)
C=CH3 + HCl
H3C
3.- Indique que reactivos podrían utilizarse para efectuar cada una de las siguientes
transformaciones. En algún caso es necesario más de un paso.
CH3
(a)
SCH2 CH2CHCH3
SH
(b) CH 3CH2Br
CH 3 CH2 NH2 CH3 Br
(c) CH 2=CH2
CH3CH2OCH3
(d) CH 3CH2CH2 CH2 NH2
CH3 CH2CH2CH2NH3 Cl
(e) CH3CH2 CH2 CH2 OH
CH3 CH2 CH2 CH2OCH3
(f)
Br
4.- Para cada fórmula molecular identifique el número de unidades de insaturación y escriba
fórmulas estructurales de tres isómeros. Use ejemplos que contengan diferentes características
estructurales tales como grupos funcionales, múltiples enlaces, y anillos. (a) C5H9Br (b) C5H10O
(c) C5H8O.
5.- Represente todas las conformaciones posibles para cada uno de los compuestos siguientes e
indique que conformación será la mas estable.
(a)
isopropilciclohexano
(b)
trans
-3-metilciclohexanol
(c)
trans
-1-(1,1-dimetiletil)-4-clorociclohexano.