Chimica Organica-DiSTABiF

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Scrivere, in proiezione di Fischer, il (2R,3R)-2-bromo-3-metil-2-esanolo

3) Stabilire le configurazioni assolute dei carboni chirali e dire qual è la relazione esistente tra i seguenti composti (enantiomeri/diastereoisomeri/stesso composto/isomeri costituzionali/altro).              

a e b sono________________________________
a e c sono________________________________
b e c sono________________________________

4) Completare la seguente struttura di Lewis e calcolare la carica formale per gli atomi di carbonio, azoto e ossigeno. Attenzione: se è possibile avere più strutture di risonanza, scegliere una di quelle che contribuiscono di più all’ibrido di risonanza

5) Cerchiare la/le molecola/e che ha/hanno momento dipolare nullo

6) Quello riportato di seguito è il diagramma delle variazioni di energia potenziale rispetto all’angolo diedro per l’1,2-dibromoetano.

a) A cosa corrispondono B,D,F?         
b) Disegnare le proiezioni di Newman di tutti i conformeri sfalsati, indicandoli con la lettera corrispondente sul grafico c) Discutere dei fattori che giustificano la minore energia potenziale dei conformeri più stabili.                              

7) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità decrescente (dal più acido al meno acido) e spiegare sinteticamente il perché:                                 

8) Indicare le condizioni ottimali per ottenere ciascuno dei seguenti composti a partire dal 2-metil-2-butene. Se quello ottenuto non è l’unico prodotto di reazione, indicare gli ulteriori altri prodotti formati, dire in che relazione sono col prodotto riportato e indicare se si formano o meno in quantità equimolari rispetto a quest’ultimo. NB: se non si formano ulteriori prodotti, scrivere “nessuno” nella casella dedicata.

9) Scrivere i prodotti delle seguenti reazioni

10) Mostrare il meccanismo della prima reazione dell’esercizio 9

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SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica (se esplicitata nella struttura), ai seguenti composti:

2. Scrivere la formula condensata di un isomero strutturale del 2,3-dimetilpentano

3. La struttura di seguito riportata è quella della chinina. Osservare gli atomi e i legami indicati da lettere e numeri e completare le seguenti frasi o rispondere alle seguenti domande

I) Le coppie solitarie dell’atomo di ossigeno a si trovano in orbitali_______; quella dell’atomo di azoto b si trova in un orbitale_______
II) Osservare il legame indicato dalla c e indicare il tipo di orbitale/i molecolare/i:
III) Quali orbitali atomici si sovrappongono per formare il legame c?  
IV) Qual è il legame più corto tra quelli indicati dai numeri da 1 a 4?

4) Cerchiare la base più debole e motivare sinteticamente la scelta.

5) Quali dei seguenti composti è otticamente attivo? NB: è possibile scegliere più opzioni   

a) (3R,4S)-3,4-dibromoesano

b) (2R,3S)-2,3-dibromopentano

c) (2R,3R)-2,3-dibromobutano

d) (1S,2R)-1,2-diclorociclopentano

6) Qual è il numero massimo di stereoisomeri per il seguente composto?                                     

7) Partendo dall’opportuno alchene, illustrare il meccanismo di reazione della sintesi del seguente composto. Indicare eventuali altri prodotti fornendo per tutti il nome IUPAC completo di stereochimica.             

    

8) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazione o i prodotti mancanti nei riquadri. Evidenziare la stereochimica quando opportuno.

9) Scrivere il D-glucopiranosio

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TERZO SET

1. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Disegnare il 2-terz-butil-4-etil-1-metilcicloesano. Qual è il numero massimo di stereoisomeri possibili con questa struttura? Disegnare il conformero più stabile dello stereoisomero più stabile.                                               

3. Completare la reazione e dire dove è spostato  il seguente equilibrio     

                                               
4) Disporre i seguenti composti in ordine di basicità crescente e motivare la risposta data

5) Quella di seguito riportata è la struttura dell’amminoacido triptofano. Dire come sono ibridati gli eteroatomi

6) Dire quale tra le strutture a-d rappresenta l’enantiomero del seguente composto:    

        

7) Scrivere tutte le strutture limite di risonanza del seguente carbocatione

8) Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno

9) Mostrare le condizioni di reazione e il meccanismo per ottenere il 2-metil-2-butanolo a partire dall’opportuno cloruro acilico      

10) Di seguito è riportata la curva di titolazione per l’amminoacido arginina, insieme alla struttura dell’amminoacido a pH<2. Scrivere la forma zwitterionica e dire a quale valore di pH è presente. Quale sarà la struttura a pH>13?

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Cosa fare se si riscontrano difficoltà o se si hanno dubbi:
-rivedere gli argomenti problematici (NB: non si possono risolvere gli esercizi senza aver studiato la teoria, per cui sarà necessario studiare e approfondire l’argomento ed eventualmente-successivamente-esercitarsi ulterioremente utilizzando sia gli esercizi del libro sia quelli presenti su questo blog).
-contattare il docente: è possibile sia chiedere spiegazioni, sia fare ricevimento (anche in gruppo) o organizzare esercitazioni dedicate

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Individuare quali (sono possibili più opzioni) tra le strutture mostrate in basso corrispondo alla struttura del seguente composto:

3) Quali tra i composti a-d dell’esercizio precedente ruotano il piano della luce polarizzata

4) Dire quali dei seguenti è il corretto ordine di punto di ebollizione crescente per i composti indicati:

5) Descrivi ibridazione, geometria e angolo di legame per gli atomi indicati da freccia nella seguente struttura:

6) Qual è tra i seguenti il conformero più stabile del 3-metil-1-butanolo?

7) Il pKa di un idrogeno legato ad un carbonio ibridato sp³ è >60, mentre quello di un H legato ad un C ibridato sp³ in alfa ad un gruppo aldeidico è intorno a 16. Spiegare brevemente perchè

8) Il prodotto principale della reazione di idratazione acido catalizzata del seguente composto è diverso rispetto al prodotto principale della reazione di ossimercuriazione/riduzione. Mostrare il meccanismo delle due reazioni, mettendo in evidenza i fattori che determinano la formazione di due prodotti diversi.

9) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazione o i prodotti mancanti. Evidenziare la stereochimica quando opportuno.

10) Il pI della leucina (R = 2-metilpropile) è 6,01. Scrivere l’amminoacido a pH = 4,75; pH = 6,01; pH = 8,00.

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SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Indicare se le seguenti coppie di strutture sono enantiomeri, diastereoisomeri, isomeri strutturali o composti identici.

3. Elencare i seguenti idrogeni in ordine di acidità crescente (dal valore più basso a quello più alto) e motivare la scelta

4) Disegnare il conformero a sedia più stabile del trans-1-isopropil-4-metilcicloesano. Spiegare brevemente i fattori che rendono questo conformero più stabile rispetto a quello che si ottiene effettuando l’inversione della sedia

5) Quali dei seguenti carbocationi non vanno incontro a riarrangiamento? (Sono possibili più opzioni)

6) Illustrare, mediante l’uso delle frecce ricurve, il movimento degli elettroni delocalizzati e indicare con una X quale delle due strutture di risonanza ha minore energia.

7) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazione o i prodotti mancanti. Evidenziare la stereochimica quando opportuno.rivere i prodotti delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno

8) Mostrare il meccanismo e il prodotto della seguente reazione

9) Scrivere l’epimero in 2 dell’ L-glucosio in struttura lineare e in proiezione di Haworth

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TERZO SET

1. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto:

2. Scrivere e attribuire il nome IUPAC al composto di formula C₆H₁₀ che possiede due carboni terziari e quattro carboni secondari.

3. Quale delle seguenti strutture corrisponde al (2S,3S)-2-bromo-3-cloroesano?

4) Quali dei seguenti composti è otticamente attivo? NB: è possibile scegliere più opzioni

a) (2S,3S)-2,3-diclorobutano

b) (2S,3R)-2,3-dicloropentano

c) (2S,3R)-2,3-diclorobutano

d) (1S,2S)-1,2-diclorociclopentano

5) Nella seguente figura, alcuni dei legami sono indicati da freccia e da una lettera.

1) Etichettare i legami a-d come singoli, doppi o tripli;
2) indicare il tipo di orbitale/i molecolare/i;
3) dire quali orbitali atomici sono coinvolti nella formazione del legame.
4) Considerando tutti i legami singoli della molecola (ed escludendo i legami C-H) qual è il legame più corto?

6) Che cosa rappresentano (a), (b) e (c) nel seguente diagramma di energia?

7) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità crescente e giustificare la scelta

8) Prevedere i prodotti principali di reazione E2 del 1-cloro-1-metil- cicloesano rispettivamente con metossido di sodio e con terz-butossido di potassio

9)Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni                      

10) Mostrare il meccanismo e i prodotti della reazione del ciclopentanone con etanolo in ambiente acido

11) L’L-mannosio è l’epimero in 2 dell’L-glucosio. Scrivere il beta-L-mannopiranosio

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Cosa fare se si riscontrano difficoltà o se si hanno dubbi:
-rivedere gli argomenti problematici (NB: non si possono risolvere gli esercizi senza aver studiato la teoria, per cui sarà necessario studiare e approfondire l’argomento ed eventualmente-successivamente-esercitarsi ulterioremente utilizzando sia gli esercizi del libro sia quelli presenti su questo blog).
-contattare il docente: è possibile sia chiedere spiegazioni, sia fare ricevimento (anche in gruppo) o organizzare esercitazioni dedicate

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto:

2) Scrivere l'(R)-3-bromo-5-ossoesanale

3) Il composto mostrato in figura è il paclitaxel. Indicare l’ibridazione dei carboni indicati dalle lettere A e B e dai numeri 1,2,3. Ai carboni indicati da numeri, attribuire anche la configurazione assoluta.

4) Disegnare la struttura di Lewis di ciascuna delle seguenti molecole: a) CH₃CHO, b) CH₃OCH₃, c) CH₃COO^–, d) H₂SO₄. Scrivere anche eventuali strutture di risonanza e indicare le cariche formali quando esse sono diverse da 0.

5) Quale tra il bromoetano e il bromoetene ha il legame C-Br più corto. Spiegare perchè.

6) Come sintetizzeresti il seguente composto mediante condensazione di Claisen?

7) Completare il seguente schema sintetico

8) L’arginina è un amminoacido con un gruppo ionizzabile in catena laterale. I valori di pKa per questo amminoacido sono i seguenti: pKa (COOH)=2,17; pK_a (NH₂) =9.04, pK_a (gruppo in catena laterale)= 12,48. Quale sarà il pI per questo amminoacido?

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SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Dire quale/i tra i seguenti composti ha uno stereoisomero achirale: a) 1-etil-2-metilciclopentano, b)1,2-dimetilciclopentano, c) 2,3-diclorobutano, d) 2,3-dicloropentano. Disegnare le strutture degli stereoisomeri achirali.

3. Ordina i seguenti composti per acidità crescente e motivare la scelta

4. Quali sono l’ibridazione, la geometria e l’angolo di legame di un carbonio carbanionico? Quale sarà più stabile tra un carbanione primario e uno secondario? Perchè?

5) Quale dei due ioni mostrati di seguito è più stabile? Spiegare perchè

6) A partire dall’opportuno alchene, mostrare il meccanismo di sintesi del seguente composto. Indicare eventuali altri prodotti formati nel corso della reazione

7) Scrivere i prodotti delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno

9) Scrivere la struttura di un generico L-amminoacido

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TERZO SET

1. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto:

2. Scrivere 8 composti che abbiano formula molecolare C₅H₈O, almeno uno dei quali contenga un carbonio chirale.

3. Qual è il numero massimo di stereoisomeri per il seguente composto?

4. Quello riportato di seguito è il diagramma delle variazioni di energia potenziale rispetto all’angolo diedro per l’1,2-dicloroetano.

a) A cosa corrispondono A, C, E, G ? b) Disegnare le proiezioni di Newman di tutti i conformeri eclissati, indicandoli con la lettera corrispondente sul grafico. c) Discutere dei fattori che giustificano la minore energia potenziale dei conformeri più stabili.

5) Disporre i seguenti composti in ordine di acidità crescente e giustificare la scelta

6) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazioni o i prodotti mancanti. Evidenziare la stereochimica.    

7) Ordina i seguenti composti per reattività crescente in una reazione a) E2  b) SN1                        

8) Mostrare il meccanismo di epimerizzazione e di arrangiamento enediolico catalizzato da base del D-glucosio

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Cosa fare se si riscontrano difficoltà o se si hanno dubbi:
-rivedere gli argomenti problematici (NB: non si possono risolvere gli esercizi senza aver studiato la teoria, per cui sarà necessario studiare e approfondire l’argomento ed eventualmente-successivamente-esercitarsi ulterioremente utilizzando sia gli esercizi del libro sia quelli presenti su questo blog).
-contattare il docente: è possibile sia chiedere spiegazioni, sia fare ricevimento (anche in gruppo) o organizzare esercitazioni dedicate

Suggerimento: per poter usare questi set di esercizi come test di autovalutazione, svolgerli senza l’ausilio di libro/appunti ed impiegando un tempo massimo di 2 ore per ciascun set.

PRIMO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2) Indicare qual è la relazione (isomero strutturale, conformero, enantiomero, diastereoisomero, stesso composto, etc.) delle strutture a, b, c, d con il composto qui mostrato:

3) Per i carboni indicati da freccia (A, B, C) nella figura seguente, indicare: a) ibridazione, b) angolo di legame, c) geometria. Dire inoltre quale dei legami C-H degli idrogeni evidenziati è il più lungo spiegando sinteticamente perchè.

4) Scrivere il conformero più stabile del trans-1-bromo-4-isopropilcicloesano. Spiegare i fattori che lo rendono più stabile rispetto all’altro conformero. Dire, inoltre, quale tra l’isomero cis e l’isomero trans reagisce più velocemente in una reazione E2.

5) Disegnare il diagramma energetico per la reazione di addizione di acido bromidrico al propene.

6) Mostrare le condizioni e il meccanismo per la seguente trasformazione:

7) Completare le seguenti equazioni indicando le condizioni di reazione o i prodotti

8) Scrivere l’L-galattosio (il galattosio è l’epimero in 4 del glucosio)

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SECONDO SET

1. Attribuire il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti:

2. Quale delle seguenti strutture è la (2S,3R)-3-bromo-2-butanammina? (NB: è possibile scegliere più di una opzione):

3. Ordina i seguenti composti per acidità crescente e motivare la scelta

4. Quali sono l’ibridazione, la geometria e l’angolo di legame di un carbonio carbocationico?

5) Scrivere tutte le strutture di risonanza dello ione carbossilato che si ottiene quando l’acido propanoico reagisce con una base. Confrontando il doppio legame C=O dell’acido propanoico con quello presente nel propanone, che considerazioni è possibile fare circa la lunghezza e forza dei legami in questione?

6) A partire dall’opportuno alchene, mostrare il meccanismo che porta alla formazione del seguente prodotto mediante una reazione di idroborazione-ossidazione. Indicare altri prodotti che si formano nel corso della reazione.

7) Le seguenti reazioni daranno, come prodotto principale, degli alcheni che non rispondono alla regola di Zeitzev. Disegnare i prodotti principali e argomentare.

8) Completare il seguente schema sintetico. Indicare la stereochimica quando opportuno

9) Quello mostrato di seguito è un disaccaride, il saccarosio. Dire se è o meno uno zucchero riducente spiegando brevemente perchè

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TERZO SET

1. Scrivere il seguente composto e dire se il nome è corretto. Se non lo è, attribuire il nome IUPAC corretto.
4-(3-idrossipropil)-cicloesene

2. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, al seguente composto:

3. Dire se le seguenti molecole sono chirali

4. Qual è la relazione stereochimica che intercorre tra le seguenti strutture?

5) Giustificare il carattere aromatico, antiaromatico o non aromatico dei seguenti composti e ioni

6) Quale tra i seguenti è il conformero più stabile del 3-metil-1-butanolo?

7) Individuare gli idrogeni più acidi per ognuno dei seguenti composti:

8) A partire da uno dei composti riportati nel riquadro e utilizzando qualsiasi altro reagente necessario, suggerire la sintesi del seguente prodotto, indicando sulle frecce le condizioni di reazione.

9) Mostrare la sintesi del 4-metil-3-penten-2-one a partire dal propanone.

10) Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica dei prodotti quando opportuno

12) Scrivere l’α-D-glucopiranosio in proiezione di Haworth

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Cosa fare se si riscontrano difficoltà o se si hanno dubbi:
-rivedere gli argomenti problematici (NB: non si possono risolvere gli esercizi senza aver studiato la teoria, per cui sarà necessario studiare e approfondire l’argomento ed eventualmente-successivamente-esercitarsi ulterioremente utilizzando sia gli esercizi del libro sia quelli presenti su questo blog).
-contattare il docente: è possibile sia chiedere spiegazioni, sia fare ricevimento (anche in gruppo) o organizzare esercitazioni dedicate