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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

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