Gua de Ejercicios Captulo IV1.

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Para cada proyeccin de Fischer representadas aqu y en el problema anterior, indique la configuracin (R) o (S) de los carbonos asimtricos.

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36. Designe los siguientes ismeros como R o S segn corresponda

OH F

CH3 CH3CH2

Br

CH3 Cl (CH3)2NCH2

H

CH(CH3)2 CH2NH2

NO2

F

H Ph OCH 3 H Ph (CH3)3C

OMe CH3 OCH2CH3 NO2

Br H I CH3 SH SCH2CH3

CHO CH3OC H CH3 C2H53 H D

CH2CH3 (CH3)2CH CH3 CH3 OH Cl H COOH

CH3 H2N H

COOMe OH CH3 H

N(CH3)2

37. Represente los siguientes compuestos orgnicos

a) 2(R), 3(R)-2-hidroxi-3-fenilpentanal b) trans-1,4-dimetilciclohexano c) 4(S)-2-trans-4-nitro-2-penteno d) 1(R), 3(R)-1,3-dimetilciclohexano e) 2(S), 3(R)-4(S)-2,4-dimetil-3-etilciclohexano f) cis3-metil tercbutilciclohexano g) 2-trans-3-cis 1,2,3-trimetilciclohexano

38. Represente la conformacin ms estable para cada uno de los siguientes compuestos.

a) b) c) d)

1,3-diisopropilciclohexano 1,2,4-trietilciclohexano 2,5-dietil metilciclohexano cido 3-hidroxiciclohexanocarboxlico

39. Represente mediante estructuras de Newman todas las conformaciones posibles para los siguientes compuestos. Prediga cul de todas ser ms estable.

a) b) c) d) e)

pentano 2,3-dimetilbutano 1,3-dimetilciclohexano 1,4-dietilciclopentano Cicloheptano

40. Escriba la representacin de Fischer para cada uno de los ismeros pticos:

a) b) c) d) e)

2(R)-2-butanol 2(S)-4(S)-1,5-pentanodial 1(S)-3(R)-3-metilciclohexano cido 2(R)-3(S)-4(S)-2-Yodo-3-metil-4-formilhexanoico 1(S)-3(R)-5(R)-3,5-dihidroxiciclohexanocarbonitrilo

41. Para los siguientes compuestos orgnicos represente mediante estructuras de Fischer todos los ismeros posibles e indique la relacin estereoqumica (enantimeros, epmeros, diasteremeros) existente entre ellos.

a) b) c) d)

2,3,4,5,6-pentahidroxihexanal cido 2,4-dimetil-1,5-pentanodioco 1,3,5-trimetilciclohexano 3-fenil-2-butanol

42. Para cada uno de los siguientes compuestos, indique el centro asimtrico y la configuracin R S de este centro (10 puntos.)H Cl a) Cl NH2 CH3 b) HO H ClOH Cl N+

H H

H H

H CH3

c)

d)

HO

Br

HO

43. El cloramfenicol es un antibitico natural de amplio espectro. Al respecto indique:CH2OH Cl2HCOCHN H H OH HO HO A Cloramfenicol []D = +18.6 COOH H H COOH OH B OH C NH3+ ClD O OH

NO2

a) b) c) d)

Represente el nmero de estereoismeros para esta molcula y la relacin que existe entre ellos. Si se tiene en forma sinttica una muestra de cloramfenicol con un valor de []D = 12.7, determine la pureza ptica de sta muestra. Determine el exceso enantiomrico. Se desea separar la mezcla obtenida por medio qumico y se dispone de los compuestos A-D, adems de H2SO4, NaOH, HCl y H2O, indique por medio de reacciones cmo podra separar qumicamente los enantimeros de la mezcla?

44. Segn las siguientes estructuras indique:CH3 HO H3 C Cl Cl OH H HO CHO OH H CH2OH Cl Cl OH CH3 OH CH3 H H CHO OH OH CH2OH H HO H CHO OH H OH CHO H H H CHO OH OH OH CH3 HO HO CH2OH H H CHO

A

B

C

D

E

F

G

a) Cul o cules son compuestos meso? b) Cul o cules parejas de compuestos son diasteroismeros? c) Qu relacin existe entre el compuesto D y G?

d) Para el compuesto E, indique el nmero de estereoismeros posible y represente cada uno de ellos con su configuracin absoluta 45. a) Si se disuelven 5,68 g de sacarosa en 20 mL de agua, la rotacin de la disolucin (medida a 589 nm) en una cubeta de 10 cm a 20C es + 18,9. Calcule []D para la sacarosa. b) Una disolucin de sacarosa de concentracin desconocida dio una rotacin de + 5,37 en las mismas condiciones anteriores. Calcule su concentracin molar (PM = 342,3 g/mol). 46. El microorganismo Pseudomonas putida es capaz de oxidar el 3-metilciclohexeno racmico a 3-metilciclohexano-1,2-diol A, como se indica en la ecuacin. El anlisis indica que en esta reaccin se forman exclusivamente los ismeros en que los grupos hidroxilo tienen una orientacin relativa cis.CH3 CH3

P. putida

OH

OH

3-metilciclohexeno

A

a) Dibuje la estructura en el plano y en conformacin de cliclohexano de todos los estereoismeros posibles que corresponden al compuesto A Cules de entre ellos son enantimeros y cules diasteroismeros? b) Por medio de reacciones qumicas se logr sintetizar los ismeros en que los grupos hidroxilo tienen una orientacin relativa trans. Dibuje la estructura en el plano y en conformacin de cliclohexano de todos los estereoismeros posibles que corresponden al compuesto A Cules de entre ellos son enantimeros y cules diasteroismeros? c) Determine cul es el estereoismero ms estable? que puede obtenerse por medio de ambos mtodos. Represente su equilibrio conformacional silla-bote-silla y dibuje sus correspondientes proyecciones de Newman.

47. Se tiene el siguiente compuesto:OCH3

N H3C OCH3

a) Indique el nmero de estereoismeros posibles y trace sus estructuras en conformaciones silla b) Indique cules son enantimeros c) Indique cules son diasteroismeros d) Represente el equilibrio conformacional silla-bote-silla para el estereoismero ms estable 48. Por medio de una reaccin de dihidroxilacin qumica, se obtuvo la mezcla de los cidos tartricos que se muestran a continuacin:

CO2H Sntesis HO H CO2H

CO2H H HO

CO2H H H

CO2H OH H CO2H III H H

CO2H OH OH CO2H IV

OH HO CO2H I

H HO CO2H II

Se desea separar la mezcla de los cuatro compuestos obtenidos, para ello se dispone de solucin de HCl, NaOH, H2SO4 y NH3 adems de los siguientes reactivos:NH2 Br Br NH2 A H H OH B O OCH3 C O H OH H2N CH3 H O D H

OH

a)

Proponga un mtodo para la separacin de los estereoismeros utilizando los reactivos qumicos disponibles b) Asigne las configuraciones absolutas en cada uno de los cuatro compuestos c) El cido (+)-tartrico tiene una rotacin especfica de + 12,0. Calcule la rotacin especfica y el exceso enantiomrico de una mezcla formada por un 68% de (+)tartrico y un 32% de cido (-)-tartrico. d) Cul de los cuatro estereoismeros corresponden a los cidos (+) y (-)- tartrico.

49.

Por medio de una reaccin de dihidroxilacin qumica, se obtuvo la mezcla de los compuestos que se muestran a continuacin:NH2 Sntesis HO H NH2 NH3+ClH HO NH3+ClH H NH3+ClOH H NH3+ClIII H H NH3+ClOH OH NH3+ClIV

OH HO NH3+ClI

H HO NH3+ClII

Se desea separar la mezcla de los cuatro compuestos obtenidos, para ello se dispone de solucin de HCl, NaOH, H2SO4 y NH3 adems de los siguientes reactivos:CH3 H2N H O OCH3 A O H OCH3 Br Br OH B O NH2 C NH2 H H OH OH

D

a) Proponga un mtodo para la separacin de los estereoismeros utilizando los reactivos qumicos disponibles b) Asigne las configuraciones absolutas en cada uno de los cuatro compuestos.

c) Uno de los compuestos tiene una rotacin especfica de + 12,0. Calcule la rotacin especfica y el exceso enantiomrico de una mezcla formada por un 68% del (+) y un 32% del (-) d) Cul de los cuatro estereoismeros corresponden al compuesto (+) y al compuesto (-) 50. Represente la estructura de la lovastatina en donde todos sus centros estereognicos tengan configuracin S.HO O

O O

O H3C

CH3 Lovastatina

51. Por medio de un conjunto de reacciones qumicas, se obtuvo el compuesto que se muestra a continuacin:OH CO2CH3 H3CO2C NHCH3 H3CHN OH

a) Indique el nmero de estereoismeros posibles obtenidos en esta reaccin. b) Asigne las configuraciones absolutas en cada uno de ellos. c) Uno de los compuestos tiene una rotacin especfica de + 12,0. Calcule la rotacin

especfica y el exceso enantiomrico de una mezcla formada por un 68% del (+) y un 32% del (-) d) Cul de los cuatro estereoismeros corresponden al compuesto (+) y al compuesto (-)

52. Por medio de la siguiente reaccin de hidrogenacin de 2-butanona con un catalizador quiral (adrenalina) se obtuvo 2-butanol ligeramente pticamente activo, con una rotacin especfica de +0.45. Sabiendo que la rotacin especfica del (+)-2-butanol enantiomricamente puro es de +13.5:OH N H

O + H2

HO OH

OH +

OH

(Catalizador quiral)

a) Calcule la pureza ptica y el exceso enantiomrico de la mezcla obtenida. b) Proponga un mtodo qumico para la separacin de los enantimeros utilizando los reactivos qumicos disponibles. Represente por medio de reacciones qumicas, los pasos para esta separacin Solucin de HCl, NaOH, H2SO4 y NH3 adems de los siguientes reactivos:CO2H OH HO CO2Na A HO H N H CO2H B HO OH C H O-Na+ D O O OCH3 OH H

53. La siguiente estructura es un derivado de azcar.OH OH CHO1

HOH2C6

5

4

3

2

OH

NH2

a) Represente su estructura en proyeccin de Fischer en donde todos los centros quirales queden con configuracin S. (Nota: el carbono N 1 debe quedar en la parte superior de la proyeccin) b) Dibuje su enantimero y dos disateroismeros indicando configuraciones absolutas.