Universidad Nacional de MisionesFacultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales

COLOQUIO Nº 3

PROBLEMA Nº 1a) Dibuje las estructuras de todos los dicloro derivados posibles de:

I) n-butanoII) isobutano

b) Dibuje las estructuras de:I) Los nueve heptanos isómeros.II) Los ocho cloropetanos.III) Los nueve dibromobutanos.

c) Empleando una tabla de propiedades físicas de alcanos, haga un gráfico de:I) Punto de ebullición en función del número de carbonos para los n-alcanos.II) Punto de fusión en función del número de carbono.III) Densidad en función del número de carbonos.

d) Ordénese los siguientes hidrocarburos de acuerdo a sus puntos de ebullición decreciente:I) 3,3 dimetilpentano. II) n-heptano. III) 2-metilheptano.IV) n-pentano. V) 2-metilhexano.

PROBLEMA Nº 2a) Escriba la fórmula estructural de:

I) 2,2,3,3-tetrametilpentano. II) 3,4,4,5-tetrametilheptano.III) 4, etil-2,4 dimetilheptano. IV) 1,2-dibromo-2-metlpropano.V) 3-etil-2-metilpentano.

b) Escribase la fórmula estructural y escriba el nombre IUPAC de:I) (CH3)2CHCH2CH2CH2CH3 II) (C2H5)2C(CH3)CH2CH3

III) (CH3)2CHC(C2H5)2CH2CH2CH3

c) En los dos ejercicios anteriores, marque los hidrógenos primarios, secundarios y terciarios.

PROBLEMA Nº 3a) Tanto los cálculos como las pruebas experimentales indican que el ángulo diedro entre los grupos metilos en la conformación oblicua del n-butano es realmente algo mayor que 60º. ¿Cómo justificaría esto?b) Sugiera dos factores que justifiquen la resistencia a la rotación a través de la conformación eclipsada.c) ¿Cuál es la dependencia entre las poblaciones relativas de las conformaciones eclipsada y alternada y la diferencia energética entre ellas?d) Para los alquilciclohenos se ha encontrado que la diferencia energética entre las conformaicones axiales es: etilo 1,9 kcal/mol; isopropilo 2,1 kcal/mol; y t-butilo mas de 5 kcal/mol. ¿Cómo justificaría esta variacion?

PROBLEMA Nº 4a) ¿Qué alcano espera obtener por la acción del agua sobre

I) cloruro de n-propil magnesio? II) cloruro de isopropilmagnesio?b) Por conversión en el reactivo de Grignard, seguida con tratamiento con agua, cuántos bromuros del alquilo darían:

I) n-petano. II) 2-metil butano.III) 2,3 dimetilbutano. IV) neopetano.

c) Diseñe dos posibles síntesis del 2-metilpentano a partir de tres carbonos.¿Cuál de estas dos usaría realmente y por qué?

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d) El paso final en la comprobación de la estructura de un alcano desconocido que la síntesis por acoplamiento de cuprodi(t-butil)litio con bromuro de n-butilo. ¿Cuál era el alcano?

CH3

CH3 C CuLi + CH3CH2CH2Br

CH3 2e) Escríbanse ecuaciones balanceadas parea las siguientes reacciones, y nómbrese los productos:

I) bromuro de isobutilo + Mg / éter. II) bromuro de terbutilo + Mg / éter.III) producto de I) + H2O.

f) Escríbanse ecuaciones para la preparación del n-butano a partir de:I) bromuro de n-butilo. II) bromuro de sec-butilo.

g) Se agrega una solución de concentración desconocida a metanol en n-octano a buena cantidad de CH3Mgl disuelto en el disolvente de alto punto de ebullición n-butiléter. Se desprende un gas que se recoge y cuyo V=1,04 litros (CNPT). ¿Qué gas es? ¿cómo se forma? ¿qué peso de alcohol metílico se adicionó al reactivo de Gringnard?h) Se agrega una muestra de 4,12 mg de un alcohol desconocido, ROH, CH3Mgl, como en el problema anterior, se desprenden 1,56 ml de gas (CNPT). ¿Cuál es el peso molecular del alcohol? Sugiérase las estructuras posibles.i) Una muestra de 1,79 mg de un compuesto de PM=90 dio 1,34 ml del gas (CNPT). Cuantos hidrógenos ácidos hay en la molécula, suponiendo que todos se encuentran en OH.

PROBLEMA Nº 5a) Justifique la tensión de anillo existente en el ciclopropano en función de su geometría y el solapamiento orbitálico.c) Calcule el H de combustión por CH2, para los cuatro primeros cicloalcanos, dados los siguientes valores de H de combustión (kj/mol), ciclopropano – 2019; ciclobutano – 2744; ciclopentano – 3320; ciclohexano – 3952.c) Formule la ecuación termodinámica correspondiente a la combustión del ciclopropano.d) ¿Qué correlación existe entre la estabilidad y el tamaño del anillo para los primeros cuatro cicloalcanos?

PROBLEMA Nº 6a) Pronostique las proporciones de productos isómeros de la cloración a temperatura ambiente de:

I) propano. II) isobutano. III) 2,3 dimetilbutano.IV) n-pentano (hay tres productos isómeros). V) ísopentano.VI) 2,2,3, trimetilbutano.

b) Resuelva el mismo problema anterior parea la bromación al 127 ºC.c) La cloración de una mezcla equimolecular de etano y neopentano produce los cloruros de neopentilo y de etilo en la proporción 2,3:1.¿Cómo se compara la reactividad de un hidrógeno primario del neopentano con la de uno del etano?d) En la cloración con radicales libres, tanto del bromuro de n-propilo, como del bromuro de isopropilo, da 1-bromo, 2-cloropropano, y la de los bromuros de iso y t-butilo, da 1-bromo, 2-cloro, 2-metilpropano. ¿Hay alguna explicación para este comportamiento?

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e) Justifique en base al mecanismo de la siguiente reacción, la formación del producto principal de la misma. Nombre los distintos compuestos que se obtienen.

f) Que alcanos de PM 86 tienen:I) dos derivados monobromados.II) tres derivados monobromados.III) cuatro derivados monobromados.IV) cinco derivados monobromados.V) ¿cuántos derivados dibromados tiene el alcano I)?VI) nómbrese los derivados monobromados de a.

g) Escríbanse estructuras para todos los productos que pueden obtenerse de la monocloración a temperatura ambiente de:

I) n-hexano.II) isohexano.III) 2, 2, 4, trimetilpentano.IV) 2, 2, dimetilbutano.

¿Cuál son los porcentajes de cada producto?

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