Chimica Organica-DiSTABiF

Esercizio n. 1

L’addizione di acido bromidrico all’1-isobutil-1-ciclobutene [nome IUPAC= 1-(2-metilpropil)-1-ciclobutene] fornisce una miscela dei seguenti bromocicloalcani. Proporre un meccanismo in grado di giustificare la loro formazione.

Esercizio n. 2

Il trattamento del 2-ciclobutil-2-butene con metanolo in ambiente acido dà una miscela dei tre prodotti A, B e C indicati in basso. Scrivere un meccanismo che tenga conto della formazione di questi prodotti. 

Esercizio n. 3

Quali dei seguenti carbocationi possono andare incontro a riarrangiamento?

Esercizio n. 4

Il trattamento del 5-isopropil-2-metilbiciclo[5.1.0]ott-2-ene con acido solforico acquoso porta alla formazione del
4-isopropil-8-metilbiciclo[4.2.0]ottan-1-olo. Proporre un meccanismo che spieghi la formazione di questo prodotto.

Esercizio n. 1

Indicare qual è l’alchene più stabile in ciascuna delle seguenti coppie:

a. 2-metil-2-pentere oppure 2,3-dimetil-2-butene

b. cis-3-esene oppure trans-3-esene

c. 1-esene oppure cis-3-esene

d. trans-2-esene oppure 2-metil-2-pentene

Esercizio n. 2

Fornire le spiegazioni meccanicistiche per le seguenti osservazioni sperimentali:

a. l’addizione di acido cloridrico al 3-metil-1-butene fornisce due prodotti: 2-cloro-3-metilbutano e 2-cloro-2-metilbutano

b. l’addizione di acido cloridrico al 3,3-dimetil-1-butene fornisce due prodotti: 3-cloro-2,2-dimetilbutano e 2-cloro-2,3-dimetilbutano.

Esercizio n. 3

Descrivere con le appropriate equazioni chimiche tutti gli stadi del meccanismo di idratazione acido-catalizzata del 3,3-dimetil-1-butene a 2,3-dimetil-2-butabolo

Immaginando che il prodotto della reazione sia più stabile delll’alchene di partenza, disegnare un grafico dell’energia potenziale in funzione delle coordinate di reazione.

Scrivere gli stati di transizione per ciascuno stadio della reazione

Esercizio n. 4

L’alchene biciclico car-3-ene, un costituente della trementina, subisce idrogenazione catalitica per dare solo uno dei due possibili prodotti stereoisomerici. Questo prodotto ha il nome comune di cis-carano, a indicare che il gruppo metile e l’anello del ciclopropano sono sulla stessa faccia dell’anello del cicloesano. Suggerite una spiegazione per questo risultato stereochimico.

Esercizio n. 5

Quando il (3R)-7-otten-3-olo viene messo in presenza di acido solforico, tra i prodotti di reazione c’è anche il seguente composto:

Ipotizzare un meccanismo per la formazione di questo composto. Quanti stereoisomeri si formano ?

Esercizio n. 1

Osservando il seguente diagramma di energia potenziale /coordinata di reazione che da A porta a I, rispondi alle seguenti domande:

a. Quanti intermedi ci sono nella reazione?

b. Quali lettere indicano gli stati di transizione?

c. Qual è lo stadio più veloce della reazione?

d. Chi è più stabile, A o I?

e. Partendo da C, si forma più velocemente A o E?

f. Qual è il reagente dello stadio cineticamente determinante?

g. Il primo stadio della reazione è esorgonico o endoergonico?

h. La reazione complessiva è esoergonica o endoergonica?

i. Qual è l’intermedio più stabile?

j. Quale stadio nella reazione diretta ha la costante cinetica più piccola?

k. Quale stadio nella reazione inversa ha la costante cinetica più piccola?

Esercizio n. 2

Osservando il seguente diagramma di energia potenziale /coordinata di reazione che da A porta a G, rispondi alle seguenti domande:

a. Quanti intermedi ci sono nella reazione?

b. Quali lettere indicano gli stati di transizione?

c. Qual è lo stadio più veloce della reazione?

d. Chi è più stabile, A o G?

e. Partendo da C, si forma più velocemente A o E?

f. Qual è il reagente dello stadio cineticamente determinante?

g. Il primo stadio della reazione è esorgonico o endoergonico?

h. La reazione complessiva è esoergonica o endoergonica?

i. Qual è l’intermedio più stabile?

j. Quale stadio nella reazione diretta ha la costante cinetica più piccola?

k. Quale stadio nella reazione inversa ha la costante cinetica più piccola?

Esercizio n. 3

4. Considerando il diagramma dell’energia riportato nella pagina seguente:

a) Qual è lo stadio lento di A→C?

b) Qual è il ΔG° di B→C?

c) Qual è il ΔG^‡ di A→B?

d) Qual è ΔG^‡ di C→B? (3 pt):

Esercizio n. 4

Disegna il diagramma dell’energia libera in funzione della coordinata di reazione per la seguente trasformazione, in cui C è il composto più stabile e B il meno stabile delle tre specie e lo stato di transizione da A a B è più stabile dello stato di transizione da B a C:

a. Quanti intermedi ci sono?

b. Quanti stati di transizione?

c. Quale stadio ha la maggiore costante cinetica per la trasformazione diretta?

d. Quale stadio ha la maggiore costante cinetica per la reazione inversa?

e. Dei quattro stadi, quale ha la costante cinetica maggiore?

f. Qual è lo stadio cineticamente determinante pe rla reazione diretta?

g. Qual è lo stadio cineticamente determinante per la reazione inversa?

Esercizio n. 5

Data la seguente reazione in cui D è il composto più stabile e A :

a. Indica il movimento degli elettroni con le frecce ricurve

b. Dsegna il diagramma dell’energia libera in funzione della coordinata di reazione

c. Quanto stati di transizione ?

d. Disegna tutti gli stati di transizione

Esercizio n. 1

Indicare la relazione esistente tra le seguenti coppie di composti (identici, enantiomeri o diastereoisomeri)

Esercizio n. 2

Qual è il numero massimo di stereoisomeri che è possibile scrivere per i seguent composti?

Esercizio n. 3

Di seguito è riportata la struttura della pravastatina, principio attivo dei farmaci utilizzati per abbassare il livello di colesterolo nel sangue

• Indicare il numero di stereocentri
• Indicare il numero di elementi stereogenici
• Indicare il numero di stereoisomeri possibili per questo composto
• Indicare la configurazione assoluta del carbonio indicato dalla freccia 1
• Indicare la configurazione al doppio legame indicato dalla freccia 2
• Indicare la prochiralità dell’idrogeno indicato dalla freccia 3

Esercizio n. 4

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

Esercizio n. 5

Quale delle seguenti strutture corrisponde al (2R,3S)-2-bromo-3-metilesano?

Esercizio n. 6

Quale tra le strutture a-d rappresenta l’enantiomero del seguente composto ?

Esercizio n. 7

Quali dei seguenti composti è otticamente attivo? (è possibile scegliere più opzioni)

a) (2R,3S)-2,3-dibromobutano

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

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

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

Esercizio n. 8

A quale delle strutture a “cavaletto” A-D corrisponde la struttura prospettica del (2R,3S)-3-bromo-2-butanolo

Esercizio n. 9

Trasformare le seguenti molecole in strutture a cavalletto. Individuare quale di esse è un composto meso

Esercizio n.10

Attribuire le configurazioni R o S a ciascuno dei seguenti composti. Trasformare le strutture tridimensionali in proiezioni di Fisher

Esercizio n. 11

Quali tra i seguenti derivati del cicloesano sono chirali? (Per la determinazione della chiralità, l’anello può essere trattato come se fosse planare).

Esercizio n. 12

Data la proiezione di Fischer scritta a destra, dire se è di serie R o S.

Determinare se le strutture scritte sotto con una simbologia diversa, corrispondono di volta in volta alla struttura inizialmente scritta o al suo enantiomero.

Esercizio n. 13

Identificare le unità stereogeniche dei seguenti composti ed assegnare ad ognuna di esse la configurazione (R/S, E/Z o cis/trans). individuare, inoltre, i composti otticamente inattivi.

Esercizio n. 1

Per ognuna delle seguenti molecole indicare se è chirale o achirale. Nel caso di molecole chiari, indicare il numero di centri chirali

Esercizio n. 2

Classificare le seguenti coppie di strutture come stereoisomeri, conformeri o isomeri strutturali 

Esercizio n. 3

Per ciascuna delle seguenti coppie di molecole, indicare se i suoi membri sono tr loro identici, isomeri strutturali, conformeri o stereoisomeri.

Attribuire le configurazioni R o S a ciascuno dei seguenti composti. Trasformare le strutture tridimensionali in proiezioni di Fisher.

Esercizio n. 4

Assegnare la configurazione assoluta ai carboni chiari evidenziati nelle seguenti strutture tridimensionali

Esercizio n. 5

Assegna la configurazione E/Z ai doppi legami presenti nelle seguenti molecole

Esercizio n. 6

Assegna la configurazione E/Z ai doppi legami dei seguenti composti

Esercizio n. 1

Per ognuna delle seguenti coppie, indicare se si tratta di stereoisomeri, isomeri strutturali, o dello stesso composto:

Esercizio n. 2

Per ognuna delle seguenti coppie di strutture dire se sono una coppia di enantiomeri o due rappresentazioni dello stesso composto.

Esercizio n. 3

Indicare con un asterisco gli atomi di carbonio chirali (se ce ne sono) nei seguenti composti:

Esercizio n. 4

Quali tra i seguenti composti sono chirali? (indicare gli stereocentri); a) 2-metileptano; b) 3- metileptano; c) 4-metileptano; d) 1,1-dibromopropano; e) 1,3-dibromopropano; f) 1,2- dibromopropano; g) 2,3-dimetilpentano; h) metilcicloesano; i) 1,3-dimetilciclobutano;

Esercizio n. 5

Alcune delle molecole elencate di seguito sono chirali, altre no. Scrivere le formule tridimensionali e quelle proiettive (Fischer) per gli enantiomeri delle molecole con C chirale, attribuendo a ciascun enantiomero la configurazione, secondo la notazione R,S: a) 1-cloropropano; b)1-bromo-1-cloropropano; c) bromocloroiodometano; d) 1-cloro-2- metilpropano; e) 2-cloro-2-metilpropano; f) 2-cloro-2-metilbutano; g) 2-bromobutano; h) 1-cloropentano; i) 2- cloropentano: l) 3-cloropentano.

Esercizio n. 6

Data la seguente proiezione di Fischer, dire se è di serie R o S.

Determinare se le strutture scritte sotto con una simbologia diversa, corrispondono di volta in volta alla struttura inizialmente scritta o al suo enantiomero.

Esercizio n. 1

Scrivere le strutture degli isomeri cis e trans (se possono esistere) dei seguenti composti:

a) 1,2-diclorociclopropano

b) 1,3-dibromocicloeptano

c) 1,1-diiodociclopentano

Esercizio n. 2

a) Scrivere le formule di struttura per le due conformazioni a sedia del trans-1-secbutil-3-clorocicloesano

b) Le due conformazioni sono equivalenti?

c) In caso negativo, spiegate quale sia la più stabile

d) Qual è la conformazione preferita all’equilibrio?

Esercizio n. 3

a) Scrivere le due conformazioni dei seguenti composti e indicare se le due conformazioni hanno la stessa energia potenziale. IN caspo negativo indicare dov’è spostato l’equilibrio.

a) cis-1,2-dimetilcicloesano.

b) trans-1,2-dimetilcicloesano

c) cis-1,3-dimetilcicloesano.

d) trans-1,3-dimetilcicloesano

e) cis-1,4-dimetilcicloesano.

f) trans-1,4-dimetilcicloesano

Esercizio n. 4

a) Scrivere tutti gli isomeri di formula C₅H₁₀. Trascurare tutti i composti con doppi legami.

b) assegnate il nome IUPAC a tutti i composti del punto a)

Esercizio n. 5

Rispondere alle seguenti domande sui cicloesani sostituiti riportati di seguito

1. Quale di essi ha una configurazione trans? 
2. Quale non presenta sostituenti in equatoriale?
3. Quale presenta il più piccolo numero di interazioni gauche?
4. Per la conformazione A, scrivi il numero totale di interazioni gauche che coinvolge il gruppo etile

Esercizio n. 6

Quale delle seguenti proiezioni di Newman corrisponde al trans-1,3-dimetilcicloesano

Esercizio n. 7

Scrivi il seguente cicloesano trisostituito nelle due conformazioni a sedia indicando, con le frecce, dov’è spostato l’equilibrio (3 punti). Scrivi, inoltre la conformazione a sedia, già riportata nella figura sottostante, in proiezione di Newman, guardando la molecola lungo i legami C2-C1 / C4-C5