UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO RECINTO DE RÍO ... - Coqui.Net
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<strong>UNIVERSIDAD</strong> <strong>DE</strong> <strong>PUERTO</strong> <strong>RICO</strong><br />
<strong>RECINTO</strong> <strong>DE</strong> <strong>RÍO</strong> PIEDRAS<br />
<strong>DE</strong>PARTAMENTO <strong>DE</strong> QUÍMICA<br />
QUÍMICA ORGÁNICA GENERAL II (Q-3032)<br />
Nombre_________________________________ Número de Est._________________<br />
SEGUNDO EXAMEN PARCIAL Sección _______________________<br />
31 de marzo de 2005<br />
El examen consta de 10 preguntas y un bono. Usted dispondrá de dos horas y cuarto para<br />
contestarlo. Conteste de manera clara y organizada. Deberá mostrar su trabajo para recibir crédito<br />
completo.<br />
1. Escriba la estructura o el nombre IUPAC correcto de los siguientes compuestos. Incluya la<br />
estereoquímica donde aplique. (8 puntos)<br />
a.<br />
b.<br />
O OH H<br />
O<br />
O<br />
_________________________________________<br />
_________________________________________<br />
c. ácido 5-metilhexanoico __________________________________________<br />
d.<br />
O<br />
Br H<br />
H<br />
__________________________________________<br />
2. Coloque los siguientes compuestos en orden decreciente de reactividad hacia una sustitución<br />
nucleofílica acílica. (4 puntos)<br />
O<br />
O CH 3<br />
O<br />
Cl<br />
O<br />
O CF 3<br />
A B C D<br />
_____ > _____ > _____ > _____<br />
O<br />
N<br />
H<br />
CH 3
3. Considere la siguiente reacción y provea la información solicitada:<br />
O<br />
H 3C Cl<br />
+ H3C O<br />
a) Escriba el mecanismo de esta reacción: (4 puntos)<br />
b) Dibuje el perfil energético de la reacción. (5 puntos)<br />
Energía libre<br />
O<br />
Progreso de la reacción<br />
O O<br />
H 3C O CH 3<br />
+ Cl<br />
c) Indique si esta reacción es exergónica o endergónica. Justifique su respuesta. (2 puntos)<br />
d) Si se sustituyera el ión acetato (CH3CO2 – ) por el ión metóxido ( – OCH3) en esta reacción:<br />
(1) ¿Qué le ocurrirá a la rapidez de la reacción? ¿Por qué? (2 puntos)<br />
(2) Explique con línea entrecortada en el perfil energético que dibujó cómo se<br />
afectarán todos los pasos de la reacción. Señale el paso lento. (3 puntos)<br />
2
4. Escriba el mecanismo de la siguiente reacción: (6 puntos)<br />
H 3C<br />
O<br />
OH<br />
+<br />
CH 3CH 2OH<br />
H + (cat.)<br />
H 3C<br />
O<br />
O CH 3<br />
5. Escriba el producto y el mecanismo de la siguiente reacción: (6 puntos)<br />
H 3C<br />
O<br />
CH 3<br />
+<br />
N<br />
H<br />
H +<br />
(pH ~ 5)<br />
+ H 2O<br />
3
6. Considere las siguientes reacciones:<br />
a)<br />
b)<br />
c)<br />
A<br />
B<br />
C<br />
O<br />
O<br />
O<br />
H<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
1)<br />
2) H 3 O +<br />
1)<br />
2) H 3 O +<br />
1)<br />
2) H 3 O +<br />
MgBr<br />
MgBr<br />
MgBr<br />
(a) Seleccione la reacción que ocurrirá más rápidamente. Explique. (3 puntos)<br />
(b) Dibuje el perfil energético del paso lento de la adición nucleofílica donde se refleje la<br />
rapidez relativa de todas las reacciones. (6 puntos)<br />
Energía libre<br />
Progreso de la reacción<br />
OH<br />
H<br />
OH<br />
CH 3<br />
OH<br />
CH 3<br />
4
7. Indique el producto principal o reactivos en las siguientes reacciones. De no ocurrir formación de<br />
productos escriba N.R. (“no-reaction”). (21 puntos)<br />
a)<br />
b)<br />
c)<br />
d)<br />
e)<br />
f)<br />
g)<br />
NO 2<br />
O<br />
+<br />
NO 2<br />
O<br />
OCH 3<br />
NHNH 2<br />
H 3C H 2 NNH 2 (xs), H 2 O<br />
O<br />
O<br />
CH 3 CH 2 CH 2 OH<br />
H<br />
O<br />
O<br />
+<br />
OCH 3<br />
+<br />
HIO 4<br />
O<br />
Δ<br />
NaOH, Δ<br />
HS OH<br />
PCC<br />
CH 2 Cl 2<br />
H 3C<br />
H 3C<br />
1. NaBH 4<br />
2. H 2 O<br />
H+<br />
O +<br />
HCl<br />
O<br />
CH 2Cl 2<br />
CH 3<br />
H<br />
5
8. (a) ¿Cuál(es) de las siguientes especies se postula(n) en el mecanismo de esta transformación? (4<br />
pts.)<br />
O<br />
H 3C CH 3<br />
+<br />
H + (cat.)<br />
CH3OH H3C C<br />
a) H3C C CH3 b) H3C C c) d)<br />
H<br />
O<br />
OCH 3<br />
O<br />
OCH 3<br />
CH 3<br />
O<br />
CH 3<br />
H 3C CH 3<br />
OCH 3<br />
OCH 3<br />
H 3C<br />
CH 3<br />
OH<br />
C<br />
+<br />
OCH 3<br />
CH 3<br />
H 2 O<br />
e) c y d<br />
(b) ¿Cuál de estas especies se postula como un intermediario en el mecanismo de esta otra<br />
transformación? (4 puntos)<br />
H 3C O<br />
a)<br />
b)<br />
O O<br />
H 3C O<br />
H 3C O<br />
H<br />
CH 3<br />
O O H<br />
O O<br />
OCH 3<br />
+ CH 3OH +<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
c)<br />
d)<br />
H 3C O<br />
H<br />
O<br />
H 3C O CH 3<br />
O O<br />
H<br />
O O<br />
H 3C O<br />
OCH 3<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
CH 3CH 2<br />
O<br />
OH<br />
6
9. Considere los óxidos de areno I y II y conteste:.<br />
I<br />
O<br />
O<br />
O CH 3<br />
O<br />
II O<br />
O CH3<br />
a. Muestre el mecanismo de la reacción de I donde éste se transforma en un fenol en medio<br />
ácido. En este mecanismo mediará el “NIH shift”. Muestre todas las estructuras de<br />
resonancia del carbocatión que se forma así como la estructura del fenol resultante. (6<br />
pts)<br />
O<br />
I<br />
O<br />
O CH 3<br />
H +<br />
H 2 O<br />
b. Indique cuál de los dos óxidos de areno, el I ó el II, tiene mayor probabilidad de tener<br />
propiedades carcinógenas. Justifique su respuesta. (4 puntos)<br />
7
10. Síntesis. Indique como preparar los productos indicados a partir de los materiales de partida<br />
provistos. En cada paso de su síntesis indique claramente los reactivos, disolvente, temperatura, etc.<br />
(12 puntos)<br />
a)<br />
b)<br />
O<br />
O<br />
OCH 3<br />
Br<br />
O<br />
OH<br />
CH3 CH3 C C CH 3<br />
8
BONO (es opcional). Escriba un mecanismo de reacción razonable para la siguiente transformación<br />
química: (5 puntos)<br />
En nuestro cuerpo, los compuestos que tienen grupos funcionales alcohólicos se pueden<br />
metabolizar por acoplamiento con ácidos glucurónicos para producir glucurónidos según se muestra<br />
a continuación:<br />
R-CH 2 -OH +<br />
HO<br />
COOH<br />
O<br />
HO<br />
HO<br />
ácido glucurónico<br />
OH<br />
HO<br />
COOH<br />
O<br />
HO<br />
HO<br />
glucurónido<br />
Observe que ésta es una reacción entre un hemiacetal y un alcohol para producir un acetal.<br />
O CH 2-R<br />
(a) ¿Qué función tiene esta reacción en el proceso de excreción del alcohol metabolizado?<br />
Explique. (1 punto)<br />
(b) Si esta reacción ocurriera bajo condiciones de laboratorio en medio ácido acuoso, ¿cuál sería<br />
su mecanismo? Escríbalo claramente. (4 puntos)<br />
9