UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO RECINTO DE RÍO PIEDRAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA QUÍMICA ORGÁNICA II (QUIM 3032)

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1 QUÍMICA RGÁNICA II (QUIM 3032) PRIMER EXAMEN PARCIAL UNIVERSIDAD DE PUERT RIC RECINT DE RÍ PIEDRAS DEPARTAMENT DE QUÍMICA 25 DE FEBRER DE 2016 SECCIÓN: NMBRE: NÚM. DE ESTUDIANTE: El examen consta de 13 preguntas y un bono. Usted dispondrá de una hora y media para contestarlo. Lea cuidadosamente las instrucciones de cada pregunta. Conteste el examen de manera clara y organizada. Al final se incluyen tablas de correlación de RMN de protón e IR. Éxito! En la siguiente reacción se forman dos productos isoméricos con fórmula molecular C 7 H 14. Conteste las preguntas a y b. a. Dibuje el estado de transición para la formación del producto principal A. Use estructura de cuñas y líneas entrecortadas (dibujo tridimensional). (4 puntos) b. Escoja el perfil de energía que mejor descríbe la formación del producto A y del producto B. El producto A se representa con línea sólida y el producto B con línea entre cortada. Explique su selección. (4 puntos)

2 Seleccione la reacción más rápida de cada par. Justifique su selección. Haga uso de estructuras de resonancia donde sea pertinente. (15 puntos) A. B. C.

3 Conteste las siguientes preguntas relacionadas con las reacciones I y II. a. Escoja el mecanismo de la reacción I. (4 puntos) b. Escoja el mecanismo de la reacción II. (4 puntos) c. Dibuje un perfil de energía donde presente la reacción I con una línea sólida y la reacción II con una línea entrecortada. Asuma que los reactivos y los productos tienen la misma energía relativa en ambas reacciones. (4 puntos)

4 Conteste las siguientes preguntas sobre las reacciones I y II. a. Presente un mecanismo razonable para la reacción I. (4 puntos) b. Cuál de estas reacciones es más rápida? Explique su selección. (4 puntos) c. Dibuje el paso lento (hasta la especie intermedia) de la reacción I con una línea sólida. En el mismo perfil muestre, con una línea entrecortada, el paso lento de la reacción II. (4 puntos) Considere la siguiente reacción y conteste: a. Proponga un mecanismo razonable para esta transformación y explique por qué se favorece la eliminación sobre la sustitución. (5 puntos) b. Qué pasaría con la rapidez de la reacción si se cambia el disolvente por etanol? Aumentaría o disminuiría?. Explique. (4 puntos) Constante dieléctrica de H 2 = 80.1 Constante dieléctrica de etanol = 24.5

5 rdene los siguientes nucleófilos en orden descendente (mayor a menor) de reactividad en agua. (4 puntos) > > > Escoja el mecanismo que forma el producto principal de la siguiente reacción. (4 puntos) a. S N 1 b. S N 2 c. E1 d. E2 Complete la siguiente secuencia sintética llenando los encasillados A, B, C, D y E. En el primero paso debe de dar las condiciones y en los restantes los productos orgánicos principales. Se incluye el espectro de IR para el compuesto B. (10 puntos)

6 Proponga un mecanismo razonable para cada una de las siguientes reacciones. (10 Puntos) Escoja el producto principal de la siguiente reacción. (4 puntos)

7 Cuál de las siguientes reacciones se lleva a cabo más rápidamente? (4 puntos) Escoja un paso correcto en el mecanismo de la siguiente reacción. (4 puntos)

8 El producto de la reacción entre 2-bromo-2,5-dimetilhexano y ter-butóxido de potasio genera los espectros de 1 H-NMR e IR que se incluyen a continuación. Dibuje la estructura del producto principal y asigne las señales a-e del espectro de RMN y las circuladas en el espectro de IR. (8 puntos) (ppm) BN: Dibuje la estructura del producto principal E2 de cada una de las siguientes reacciones. (5 puntos) ppm

9 Tabla de desplazamientos típicos para Resonancia Magnética Nuclear de Protón R CH 3 R CH 2 R R CH R R R C C C H ppm ppm ppm ppm R C C H ppm H ppm R N C H ppm R C C H R S C H ppm ppm I C H ppm H C C H Br C H ppm R C C H H C C H R C H R C H ppm ppm ppm Cl C H ppm R S C H 3.0 ppm C H ppm N C C H ppm R C C H ppm C H ppm 2 N C H ppm R C C C H ppm F C H ppm R S H variable ppm R N H variable ppm R H variable ppm H variable ppm N H variable ppm R C N H variable ppm

10 Tabla de Absorciones Características en Espectroscopía de Infrarrojo Compuesto Estructura Tipo de enlace Número de onda, cm -1 Intensidad alcanos RCH 2 CH 3 C-H estiramiento CH 2 - flexión mediana -CH 3 flexión 1450 y 1375 mediana alquenos C=C =C-H estiramiento mediana C=C estiramiento mediana a débil monosustituído (RCH=CH 2 ) C-H oop y ,1-disustituído (R 2 C=CH 2 ) C-H oop cis 1,2-disustituído (RCH=CHR) C-H oop trans 1,2-disustituído (RCH=CHR) C-H oop trisustituído (R 2 C=CHR) C-H oop mediana alquinos R-C C-H C C estiramiento mediana a débil C-H estiramiento 3300 nitrilos R-C N C N estiramiento a mediana alcoholes RH -H estiramiento C- estiramiento C- estiramiento Alcohol 1º C- estiramiento Alcohol 2º C- estiramiento Alcohol 3º aminas RNH 2 N-H estiramiento débil N-H flexión en el plano a mediana C-N estiramiento mediana éteres R--R C- estiramiento halogenuros floruro C-F estiramiento cloruro C-Cl estiramiento bromuro C-Br estiramiento yoduro C-I estiramiento ácidos RC 2 H -H estiramiento carboxílicos C= estiramiento C- estiramiento mediana aldehídos RCH C= estiramiento =C-H estiramiento y mediana C=C-CH C= estiramiento cetonas RC()R C= estiramiento C=C-C()R C= estiramiento ésteres RC 2 R C= estiramiento C- estiramiento y C=C-C 2 R C= estiramiento amidas RC()NH 2 C= estiramiento N-H estiramiento N-H flexión en el plano C=C-C()NH 2 C= estiramiento cloruros de acilo RC()Cl C= estiramiento C-Cl estiramiento anhídridos RC 2 CR C= estiramiento y C- estiramiento Preparado por: Prof. Jeffrey Marrero para el curso de QUIM y QUIM3031L-3032L.