1) Scrivere il meccanismo e il/i prodotto/i (indicando qual è il principale, quando necessario) della reazione dei seguenti composti con HCl. Indicare anche la stereochimica dei prodottie assegnare il nome IUPAC a ciascuno di essi.
a) 2-metil-2-pentene
b) 2-metil-1-pentene
c) (E)-4-metil-2-pentene
d) 4-metil-1-pentene
e) (R)-4-metil-1-esene
f) 4-etil-2-esene
g) (Z)-4,4-dimetil-2-pentene
h) (E)-4,4-dimetil-2-pentene
i) 1-metilcicloesene
l) (S)-1,6-dimetilcicloesene
m) 1-(2-metilciclobutil)-1-esene
n) (R,E)-1-ciclopentil-4-metil-2-esene
2) Proporre una strategia per la sintesi dei seguenti alogenuri alchilici partendo da un alchene. Quando sono possibili più opzioni, scegliere quella che darà il composto desiderato come prodotto principale o come unico prodotto e argomentare la scelta. Infine, per ogni reazione, indicare la stereochimica dei prodotti.
a) 2-cloropentano
b) 2-bromo-2-metilbutano
c) 2-cloro-2,3-dimetilbutano
d) 2-cloro-2,3-dimetilpentano
e) (1R,2R)-1-bromo-1,2-dimetilciclopentano
3) Proporre un meccanismo per le seguenti reazioni (aggiungere i reagenti necessari):
ERRATA CORRIGE: il prodotto dell’esercizio b non è il 4-bromo-4-metil-2-pentene, ma il 2-bromo-2-metilpentano
4) Per le reazioni dell’1-butene e del 2-butene con acido cloridrico:
1) mostrare i meccanismi;
2) disegnare, per ciascuna reazione, un grafico della variazione dell’energia potenziale rispetto alla coordinata di reazione in cui vengono indicate le strutture dei reagenti, degli stati di transizione, degli intermedi e dei prodotti;
3) quali considerazioni è possibile fare circa la stabilità dei diversi carbocationi che si possono formare in ciascuna reazione?
1) Disegnare il diagramma energetico di una reazione monostadio con Keq<1. Indicare nel diagramma le parti corrispondenti a reagenti, prodotti, stato di transizione, variazione dell’energia libera di Gibbs, energia di attivazione. Il ΔG° è positivo o negativo?
2) Disegnare il diagramma energetico di una reazione a due stadi con Keq>1. Indicare nel diagramma le parti corrispondenti a reagenti, prodotti, stato di transizione, intermedio, variazione dell’energia libera di Gibbs, energia di attivazione. Il ΔG° è positivo o negativo?
3) Disegnare il diagramma energetico di una reazione esoergonica a due stadi, il cui secondo stadio sia più veloce del primo.
4) Data la seguente legge cinetica per una reazione:
velocità= k [A]1[B]2
determinare: a) l’ordine della reazione rispetto ad A; b) l’ordine della reazione rispetto a B; c) l’ordine complessivo per la reazione. Rispondere, inoltre, alle seguenti domande: d) Che succede alla velocità della reazione raddoppiando la concentrazione di A? e) E raddoppiando la concentrazione di B?
5) I due diagrammi di seguito mostrati si riferiscono ad una stessa reazione. In un caso, la reazione è catalizzata nell’altro no.
Dire quale dei due (il I o il II) corrisponde alla reazione catalizzata. Inoltre, dire su quale stadio della reazione interviene il catalizzatore. Qual è lo stadio cineticamente determinante di questa reazione?
c) una miscela costituita da 1 mol di cisìascun isomero è sottoposta a una separazione gas-cromatografica (un metodo analitico di separazione di miscele di composti. Quante frazioni si raccolgono e quali composti sono presenti in ciascuna frazione?
d) quali di queste frazioni possiede attività ottica
Esercizio n. 2
Scrivete le formule di struttura dei seguenti composti:
a) una molecola ciclica, isomero costituzionale del cicloesano
b) molecole di formula C6H12 che contengano un anello ed esistano come coppia di enantiomeri
c) molecole di formula C6H12 che contengano un anello e siano diastereoisomere tra loro
d) molecole di formula C6H12 che nn contengano anelli e siano enantiomere tra loro
e) molecole di formula C6H12 che non contengano anelli e siano diastereoisomere tra loro
Esercizio n. 3
Scrivere le formule di struttura di tutti gli stereoisomeri e di tutti i conformeri corrispondenti a ciascuno dei seguenti composti. Indicate le coppie di enantiomeri e i composti achirali eventuali:
a) 1-bromo-2-clorocicloesano
b) 1-bromo-3-clorocicloesano
c) 1-bromo-4-clorocicloesano
Attribuire la configurazione R,S a ciascuno dei composti indicati nelle risposte
Esercizio n. 4
Contrariamente a quanto detto per la maggiorparte dei cicloesani 1,3-disostituiti, il cis-1,3-cicloesandiolo diassiale è più stabile del cis-1,3-cicloesandiolo diequatoriale. Fornite una spiegazione plausibile (aiuto: rappresentate i composti mediante le proiezioni di Newman).
Esercizio n. 5
Quale delle seguenti proiezioni di Newman corrisponde al trans-1,4-dimetilcicloesano
Esercizio n. 6
Scrivete il cicloesano trisostituito riportato in basso nelle due conformazioni a sedia indicando dov’è spostato l’equilibrio. Scrivete, inoltre le due conformazioni a sedia in proiezione di Newman guardando la molecola lungo i legami C2-C1 / C4-C5.
1. Scrivere la struttura di Lewis e calcolare le cariche formali (indicarle solo quando diverse da 0) per i seguenti composti:
a) CH3CH2NH2 b) CH3COO- c) (CH3)2NH d) CH3NO2
2. Aggiungere le cariche dove necessario:
3. Quali altre strutture di risonanza, oltre quelle mostrate sotto, è possibile scrivere per lo ione solfato?
4. Per gli atomi mostrati in rosso nelle seguenti strutture, dire l’ibridazione, la geometria e l’angolo di legame. Dire, inoltre, quali orbitali molecolari formano (con ciascuno degli atomi con cui sono legati) e quali orbitali atomici e orbitali ibridi sono coinvolti nella formazione di ciascun orbitale molecolare.
5. Scrivere la formula condensata e la formula molecolare per ciascuna delle seguenti strutture di Kekulè:
6. Scrivere e attribuire il nome IUPAC a tutti gli isomeri costituzionali con formula:
a) C3H8 b) C6H14 c) C4H10
7. Scrivere e attribuire il nome IUPAC al composto di formula C5H12 che contiene solo idrogeni primari
8. Disponi i seguenti composti in ordine di pKa decrescente:
a) CH3CF2COOH b) CH3CHFCOOH c) CH3CH2COOH d) CH2FCH2COOH
9. Disponi i seguenti composti in ordine di basicità crescente:
10. Disponi i seguenti composti in ordine di acidità crescente: a) CH3CHClCOOH b) CH3CHFCOOH c) CH3CHICOOH d) CH3CHBrCOOH e) CH3CF2COOH
11. Scegliere tra le seguenti opzioni quella che riporta i composti nel corretto ordine di punto di ebollizione crescente
12. Disegnare la proiezione di Newman del conformero più stabile del 2,3-dimetilbutano osservandolo lungo il legame C2-C3.
13. Disegnare il conformero più stabile del cis-1-etil-4-isopropilcicloesano.
14. Nel conformero a più bassa energia del seguente composto, quanti gruppi alchilici sono assiali?
15. Quale sarà più stabile tra l’isomero cis e l’isomero trans del 1-isobutil-4-metilcicloesano. Perchè? Utilizzare le proiezioni di Newman per mostrarlo.
16. Il seguente grafico si riferisce alle variazioni di energia in funzione della rotazione intorno al legame C2-C3 del 2-metilbutano. Posizionare i conformeri disegnati sotto (1-4) sul diagramma (A-D).
17. Disegnare un grafico che mostri le variazioni di energia in funzione della rotazione intorno al legame C2-C3 di a) 2-bromobutano (NB: il bromo dà meno ingombro sterico rispetto al metile); b) 2,2,3-trimetilesano; c) 3-etil-2-metilesano. Disegnare i conformeri sfalsati ed eclissati utilizzando le proiezioni di Newman e le strutture a cavalletto.
18. La struttura mostrata di seguito è quella del Paclitaxel. Dire come sono ibridati gli atomi indicati da una lettera e da un numero e stabilire la configurazione assoluta degli atomi indicati da un numero.
19. Dire se le seguenti molecole sono chirali:
20. Individuare la relazione stereochimica esistente tra le seguenti strutture:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
21. Individuare tra le strutture riportate sotto (a-c) quella che corrisponde alla seguente:
22. Individuare tra le strutture riportate sotto (a-c) quella che corrisponde alla seguente:
23. Individuare tra le strutture riportate sotto quella che rappresenta l’enantiomero del seguente composto:
24. Individuare tra le strutture riportate sotto quella che rappresenta l’enantiomero del seguente composto:
25. Qual è il numero massimo di stereoisomeri per i seguenti composti:
26. Per i composti dell’esercizio 24 che contengono doppi legami, dire se si tratta dell’isomero E o Z.
27. Disegna l’enantiomero di ciascuno dei seguenti composti:
28. Disegna tutti i possibili diastereoisomeri dei seguenti composti:
29. Disegnare il composto di formula molecolare C5H9Brche contenga 2 carboni chirali. Disegnare e attribuire il nome IUPAC a tutti i possibili stereoisomeri.
30. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica quando necessario, ai seguenti composti:
1. Confrontare ciascuna delle strutture indicate dalle lettere a-n con quella riportata qui sotto. Definire la relazione esistente tra la struttura in questione e le strutture a-n (cioè dire se sono tra loro enantiomeri, diastereoisomeri, stesso composto, isomeri costituzionali, isomeri geometrici, isomeri conformazionali o altro).
2. Confrontare ciascuna delle strutture indicate dalle lettere a-l con quella riportata qui sotto. Definire la relazione esistente tra la struttura in questione e le strutture a-l (cioè dire se sono tra loro enantiomeri, diastereoisomeri, stesso composto, isomeri costituzionali, isomeri geometrici, isomeri conformazionali o altro).
3. Confrontare ciascuna delle strutture indicate dalle lettere a-n con quella riportata qui sotto. Definire la relazione esistente tra la struttura in questione e le strutture a-n (cioè dire se sono tra loro enantiomeri, diastereoisomeri, stesso composto, isomeri costituzionali, isomeri geometrici, isomeri conformazionali o altro).
4. Confrontare ciascuna delle strutture indicate dalle lettere a-l con quella riportata qui sotto. Definire la relazione esistente tra la struttura in questione e le strutture a-l (cioè dire se sono tra loro enantiomeri, diastereoisomeri, stesso composto, isomeri costituzionali, isomeri geometrici, isomeri conformazionali o altro).
5. Dire se i seguenti composti sono otticamente attivi
6. Assegnare il nome sistematico (IUPAC) comprensivo di stereochimica ai seguenti composti:
6. Definire la geometria (E o Z) dei doppi legami presenti nelle seguenti molecole
Per ciascuna delle seguenti molecole prevedere il numero massimo di stereoisomeri
2. A) Quale delle seguenti strutture è il (3R, 4R)-3,4-dimetilesano?B) Quale/i dei seguenti composti è/sono otticamente attivo?
3. Dire in che rapporto tra loro sono i componenti delle seguenti coppie di strutture (stesso composto/entantiomeri/diastereoisomeri/composti diversi, ecc.). Inoltre, per ciascun composto dire se è o meno chirale:
4. Quanti carboni chirali con configurazone assoluta S e quanti con configurazione assoluta R sono presenti nel taxolo (un farmaco antitumorale)? La struttura è riportata di seguito:
5. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica, ai seguenti composti.
6) Quale/i dei seguenti composti non è/non sono chirale/i?
7) Rispondere alle domande A-D relative ai seguenti composti:
8) Quale delle seguenti affermazioni è vera per qualsiasi enantiomero S?
Individuare i carboni chirali (se ci sono) nelle seguenti molecole. NB: è possibile riportare la risposta indicando la posizione del carbonio definito sulla base delle regole IUPAC per la nomenclatura. Es.: in a il carbonio chirale è il C3.
2. Definire la configurazione assoluta dei centri chirali presenti nelle seguenti molecole
3. Definire la configurazione assoluta dei centri chirali presenti nelle seguenti molecole
4. Dire in che relazione sono tra di loro i componenti delle seguenti coppie di strutture(stesso composto/enantiomeri/composti diversi):
5. Assegnare il nome IUPAC, comprensivo di stereochimica (quando necessario), ai seguenti composti.
Chimica Organica-DiSTABiF 
You must be logged in to post a comment.