Ayudantía de Orgánica 1.

Estructura y enlaces

1- Determine los orbitales involucrados en los enlaces indicados con flechas. (Ej : La flecha A indica que hay orbitales CarbonSP2-CarbonSP3)

2- Dibuja la estructura de los siguientes moléculas orgánicas:1) 2,6-dimetildecano2) 2,2,5,5.tetrametil-3-hexanol3) Metil butanoato

Conformaciones y estereoquímica

3- Determina si las siguientes moléculas son quirales o aquirales, marca el estereocentros si posee.

Configuración Carh-Ingold-Prelog (configuraciones R y S, sentido horario/sentido anti horario)

Recordar que este tipo de configuraciones estereoquímicas considera el número atómico de los sustituyentes enlazados al carbono quiral, el que posee más número atómico, posee más energía.

El Hidrogeno al tener número atómico 1 posee la última prioridad (#4), de forma contraria el OH esta enlazado directamente al carbono quiral, por lo tanto se considera como mayor prioridad, sin embargo el carbono quiral esta enlazado a dos carbonos, la diferenciación de prioridad entre ambos se realiza evaluando los sustituyentes o los grupos funcionales que están enlazados a esos carbonos.

4- Determina la configuración R o S de las siguientes moléculas.

1 2

4

5

Solución: 1)R, 2)S, 3) R, 4)R, 5)S

5- Determina si los siguientes compuestos son quirales o aquirales.

6- Dibuja la proyección Newman de la conformación GAUCHE y ANTI de la molécula 1,2-

etanodiol7- Dibuja la silla conformacional de más baja energía de trans-1,2-dimetilciclohexano

Recordar

Determinación de la estructura molecular.

Espectroscopia infrarroja, espectroscopia ultra violeta y espectroscopia RMN.

8- Deduce la estructura de la siguiente información de RMN.

1) Formula molecular: C5H8O

2) Formula molecular: C5H12O2

9) Prediga la molécula con la siguiente información

Solución: la estructura es 3-metil-2-butanona

Reactividad y catálisis orgánica.

10- para cada reacción, identifique el nucleófilo, electrófilo y los grupos salientes (asumir que para cada caso el grupo básico está disponible para aceptar un hidrogeno del átomo nucleofílico)

Reacciones Acido- Base.

11- Para los siguientes pares de moléculas, elije cual es la base más fuerte.

12- Muestra las estructuras de las especies X e Y de las siguientes reacciones Acido-base.

Reacciones de Sustitución Nucleofilica.

13- Dibuja estructuras lineales representando el carbocation más estable con la siguiente formula molecular.

Recordar que los carbocationes más estables son los carbocationes terciarios, es decir un carbón cargado positivamente y unido a tres sustituyentes, lo sigue el carbocatión secundario y luego el primario.

Solución:

14- Predice los productos de cada reacción. Determina el CARBOCATION INTERMEDIARIO en cada reacción.

Recordar que las reacciones de tipo SN1 ocurren con la formación de un carbocation (proceso más lento), generalmente el grupo saliente actúa primero y deja de enlazarse del que será el carbocation.

Solución:

15- Para el siguiente mecanismo SN2 prediga el producto. (Utilice las flechas para predecir el producto)

16- Escriba el mecanismo de reacción de la siguiente reacción SN2

Reacciones de transferencia de fosforilos.

Simplificación de la molécula de ATP

Ejemplo del proceso:

17- Muestra el mecanismo de la siguiente reacción.

Solución:

18- Dibuja el mecanismo de reacción de la hidrolisis de fosfoserina a serina

Solución: Una base activa la molécula de agua, esta al quedar activada negativamente ataca al fosforo del fosfato, el fosfato se estabiliza y rompe el enlace que mantiene con la serina. El par libre de electrones del oxígeno desprotona un ácido que encuentra en el medio.

19- Dibuja los siguientes mecanismos de las siguientes reacciones.

Solución:

Adición Nucleofilica a Carbonilos

La característica de la adición nucleofilica: Acción de un nucleófilo sobre un carbono carbonilo, que mediante su resonancia se desestabiliza y estabiliza

Los electrones libres del oxígeno pueden estabilizar el átomo desprotonando un ácido del medio

20- Proponga el mecanismo de reacción para la conversión de cistidina a uridina.

Solución:

21- Proponga un mecanismo para la siguiente reacción.

Solución:

22- Establezca un mecanismo para la siguiente reacción.

En este tipo de reacciones donde hay eliminación de sustituyentes del carbono ocurre lo siguiente, el primer paso un nucleofilo (NU) ataca a un carbocation electrofílico (para generar esto, los electrones del doble enlace pasan al oxigeno). Luego el par libre del oxígeno vuelven a producir el doble enlace impulsando a eliminar un grupo saliente (X)

Solución:

23- Prediga la estructura de los compuestos A, B y C

Solución:

24- Proponga un mecanismo para la siguiente reacción.

Solución:

Reacciones Electrofilicas.

Se caracterizan por tener como paso principal: el ataque nuleofílico de los electrones PI (doble enlace) a un electrófilo o un protón, generando un carbocation. Este carbocation puede ser atacado por un nucleofilo.

La mayor producción de un producto dependerá del carbocation formado, es decir, predominan los productos que posean un carbocation más estable.

24- Dibuja el mecanismo para las siguientes reacciones:

25- Predice la estructura de las siguientes reacciones de Alder-Diels

Soluciones:

1)

2)

3) A) Aquiral B) Quiral C) Quiral D) Aquiral

5) a) aquiral, b) quiral, c) quiral, d) quiral, e) aquiral, f) aquiral, g) quiral, h) quiral, i) aquiral, j) aquiral, k) quiral, l) aquiral.

6)

8)

1) 2)

10) *LG= Grupo saliente.

11)

a) Derecha, b) Izquierda, c) Izquierda, d) Derecha.

12)

15)

24-

25)