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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO Departamento de Engenharia e Ciências Exatas Centro Universitário Norte do Espírito Santo - Rua Humberto de Almeida Francklin, 257 Bairro Universitário, CEP 29.933-415, São Mateus - ES (Sede Provisória) Sítio Eletrônico: http://www.ceunes.ufes.br, Tel.: +55 (27) 3763-8650 LISTA DE EXERCÍCIOS Química Orgânica II – Engenharia Química – Professor Sandro Greco Reações de adição nucleofílica em compostos carbonilados. 1ª Questão: O ciclopropano existe na forma de hidrato quando em solução aquosa, entretanto, o 2- hidroxietanal não existe como um hemiacetal. Explique. O H 2 O HO OH HO H O H 2 O O H OH Ciclopropanona 2-hidroxietanal 2ª Questão: A tricetona mostrada a seguir é chamada de ninidrina e é usada para a determinação de aminoácidos. A ninidrina existe em solução aquosa como um mono-hidrato. Qual das três cetonas é hidratada e por quê? O O O Ninidrina H 2 O ? 3ª Questão: A constante de equilíbrio Keq para a formação da cianoidrina da ciclopentanona e HCN é 67, enquanto que para a 2-butanona e HCN é 28. Explique. O HCN Keq = 67 HO CN O HCN Keq = 28 HO CN 4ª Questão: Um produto estável pode ser isolado a partir da reação entre o benzaldeído e a amônia. Sugira um mecanismo para a sua formação. H O Benzaldeído + NH 3 NH + H 2 O N N Produto estável 5ª Questão: O produto obtido, na reação mostrada a seguir é na realidade um subproduto de reação, onde ocorreu uma adição de bromo inesperada. Proponha um mecanismo para essa reação. H O + HO OH HBr Br O O 6ª Questão: Proponha mecanismos plausíveis para as reações mostradas a seguir. O 2,3-dimetil- quinoxalina é um precursor do mediquox, uma substância usada no tratamento de infecções respiratórias em galinhas. NH 2 NH 2 H 3 C CH 3 O O + CH 3 CH 2 OH N N CH 3 CH 3 2,3-dimetil-quinoxalina N N CH 2 OH CH 3 O O Mediquox a) b) HO O O H 3 O + O O OH

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO

Departamento de Engenharia e Ciências Exatas

Centro Universitário Norte do Espírito Santo - Rua Humberto de Almeida Francklin, 257 Bairro Universitário, CEP 29.933-415, São Mateus - ES (Sede Provisória) Sítio Eletrônico: http://www.ceunes.ufes.br, Tel.: +55 (27) 3763-8650

LISTA DE EXERCÍCIOS Química Orgânica II – Engenharia Química – Professor Sandro Greco

Reações de adição nucleofílica em compostos carbonilados.

1ª Questão: O ciclopropano existe na forma de hidrato quando em solução aquosa, entretanto, o 2-

hidroxietanal não existe como um hemiacetal. Explique.

OH2O

HO OH

HOH

OH2O

O

H OH

Ciclopropanona 2-hidroxietanal

2ª Questão: A tricetona mostrada a seguir é chamada de ninidrina e é usada para a determinação de

aminoácidos. A ninidrina existe em solução aquosa como um mono-hidrato. Qual das três cetonas é

hidratada e por quê?

O

O

O

Ninidrina

H2O?

3ª Questão: A constante de equilíbrio Keq para a formação da cianoidrina da ciclopentanona e HCN é

67, enquanto que para a 2-butanona e HCN é 28. Explique.

O

HCN

Keq = 67

HO CN OHCN

Keq = 28

HO CN

4ª Questão: Um produto estável pode ser isolado a partir da reação entre o benzaldeído e a amônia.

Sugira um mecanismo para a sua formação.

H

O

Benzaldeído

+ NH3NH

+ H2O

N N

Produto estável

5ª Questão: O produto obtido, na reação mostrada a seguir é na realidade um subproduto de reação,

onde ocorreu uma adição de bromo inesperada. Proponha um mecanismo para essa reação.

H

O

+HO

OHHBr

Br O

O

6ª Questão: Proponha mecanismos plausíveis para as reações mostradas a seguir. O 2,3-dimetil-

quinoxalina é um precursor do mediquox, uma substância usada no tratamento de infecções

respiratórias em galinhas.

NH2

NH2

H3CCH3

O

O

+CH3CH2OH

N

N CH3

CH3

2,3-dimetil-quinoxalina

N

N CH2OH

CH3

O

O

Mediquox

a)

b) HOOO H3O

+ O OOH

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO

Departamento de Engenharia e Ciências Exatas

Centro Universitário Norte do Espírito Santo - Rua Humberto de Almeida Francklin, 257 Bairro Universitário, CEP 29.933-415, São Mateus - ES (Sede Provisória) Sítio Eletrônico: http://www.ceunes.ufes.br, Tel.: +55 (27) 3763-8650

7ª Questão: Por que a reação a seguir ocorre de forma quimiosseletiva entre o grupo formil no

glioxilato de etila e a amina primária?

NH

NH2

OCH3

OCH3

EtOH

O

O

glioxilato de etila

benzeno, NH

N

OCH3

OCH3

OEt

O

8ª Questão: Proponha mecanismos plausíveis para as reações mostradas a seguir, explicando o motivo

pelo qual o produto A é formado exclusivamente, não sendo observada a formação de B, mesmo

quando são empregados dois equivalentes de benzaldeído.

HO OH

H

O

benzeno,

SOH

O O

O O

HO O

O

OH

A

B

9ª Questão: Proponha um mecanismo para a hidrólise da molécula mostrada abaixo, sabendo-se que a

primeira etapa é a abertura do anel ciclopropano tencionado e que a reação forma uma molécula de

acetona como subproduto.

O O

CH3H3C

H2O

O

O

OH

OO O

10ª Questão: O tratamento da 1,9-bis-hidroxi-nonanona com ácido sulfúrico catalítico em metanol

resulta na formação de um novo cetal bicíclico chamado spirocetal.

HO OH

O

1,9-bis-hidróxi-nonanona

H2SO4 conc. O

O

1,7-dioxaspiro(5,5)-undecano

spirocetal

11ª Questão: O tratamento do 5-hidróxipentanal com ácido sulfúrico concentrado em quantidade

catalítica, resulta na formação dos acetais cíclicos A e B. (a) A razão obtida é um controle cinético ou

termodinâmico? Explique; (b) Qual efeito estereoeletrônico é responsável pela conformação

preferencial A? Desenhe a interação que justifique a sua escolha.