UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO

Departamento de Engenharia e Ciências Exatas

Centro Universitário Norte do Espírito Santo - Rua Humberto de Almeida Francklin, 257 Bairro Universitário, CEP 29.933-415, São Mateus - ES (Sede Provisória) Sítio Eletrônico: http://www.ceunes.ufes.br, Tel.: +55 (27) 3763-8650

LISTA DE EXERCÍCIOS - Química Orgânica I – Professor Sandro Greco Substituição nucleofílica em carbono saturado.

1ª Questão: A química mostrada aqui é a primeira etapa na preparação do fármaco doxazosina

(cardura) da Pfizer’s, uma droga usada no tratamento da hipertensão. Escreva um mecanismo para a

reação envolvida.

OH

OH

+ Br OCH3

Br

O

K2CO3, acetonaA

KOH / H2O

O

O

CO2H80%

2ª Questão: Providencie uma explicação para a ordem de reatividade quando cada um dos compostos

mostrados a seguir reage com o iodometano para formar o iodeto de metilpiridínio como produto.

N

+ CH3I

N

CH3

I

N

CH3

N N CH3 N CH3H3C N C(CH3)3

Velocidade

relativa 2,3 1,0 0,5 0,04 0,0002

3ª Questão: A solvólise do 1-bromo-1-feniletano com metanol (metanólise) ocorre com 27% de

inversão de configuração, enquanto que uma solvólise similar com água (hidrólise) resulta em somente

17% de inversão. Explique o efeito do solvente na estereoquímica da reação.

4ª Questão: Quando o 3-bromo-2-butanol com a estrutura estereoquímica A é tratado com HBr

concentrado, ele produz o meso-2,3-dibromobutano; uma reação similar do 3-bromo-2-butanol B

produz o (±)-2,3-dibromobutano. Proponha mecanismos que justifiquem a estereoquímica dessas

reações.

Br

OH

CH3

HH

H3C

A

Br

OH

H

CH3H

H3C

B

5ª Questão: Os dois brometos de alquila 1 e 2, quando submetidos a uma reação SN1 de solvólise, são

transformados no mesmo álcool secundário 3, em vez de formar uma mistura usual de produtos de

solvólise 3 e 4. Cabe ressaltar também que o álcool 1 é 1.000.000 de vezes mais reativos do que o 2

nessa transformação. Explique por que 1 é muito mais reativo do que 2 e também por que 1 forma

somente 3 e não uma mistura de 3 e 4. Utilize ilustrações claras para explicar as suas respostas.

H Br

H2O,

Krel = 106

H OH Br H

H2O,

Krel = 1

1 23

HO H

4Não observado

6ª Questão: Sugira um mecanismo para a substituição nucleofílica mostrada a seguir. Considerando o

material de partida com uma configuração absoluta S, qual deverá ser a configuração do estereocentro

no produto?

N

Cl

NaOH / H2O NOH

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7ª Questão: Para as reações mostradas a seguir, decida se o mecanismo é uma substituição

nucleofílica de primeira ordem (SN1) ou se é de segunda ordem (SN2), explicando a sua resposta.

OBr

O

N3 ON3

Oa)O

n-PrOH

H

O

OH

b)O

n-PrOOH

O

c)

8ª Questão: Considerando o equilíbrio conformacional da cetona cíclica mostrada a seguir, explique

por que o confôrmero A predomina em DMSO (100% A), enquanto que B é o maior confôrmero em

isooctano (22% A: 78% B). O

OH

H3C

CH3

HOO

A B

9ª Questão: Compostos contendo a estrutura morfolina trans-2,5-dissubstituída podem apresentar

diversas atividades farmacológicas, tais como antiinflamatória, antitumoral e atividade antagonista dos

receptores GABAB, como mostradas a seguir. A síntese descrita abaixo foi usada na preparação do

derivado da morfolina. Escreva a estrutura dos compostos A, B e C descrevendo a estereoquímica

correta dessas substâncias.

O

NCl

ClCH3

NH

NH

O

ON

H

H3C

O

AntiinflamatórioMorfolinaO

NHP

NO2

O

OH

Antagonista do receptor GABA

N

N

N

N

O

NN

FF

N

O CH3

H3C

Antitumoral

TBSO

OH

+

NH2

OH

CH3

n-PrOH

97 O

C

99%

ATsCl, Et3N,

CH2Cl2B

NaH, THF

ImTs, THFC

Na, NH3, EtOH

O

NH

77% 99%

100%

CH3

TBSO

ImTs =N N

SCl

O O

10ª Questão: Reações de benzoatos de cumila substituído em 50:50 trifluoroetanol-água como

solvente, não mostra efeito da concentração de [NaN3] na velocidade de reação, quando o nucleófilo

está numa concentração entre 0 e 0,5 M. A razão do produto, entretanto, é altamente dependente do

substituinte no radical cumila. Os substituintes doadores de elétrons favorecem a formação da azida,

enquanto que, os substituintes atratores de elétrons resultam na captura de solventes. Racionalize esses

dados experimentais.

X

H3C CH3

O

Benzoato de cumila

NaN3, H2O

CF3CH2OH

X

H3C CH3

N3

Azida

+

X

H3C CH3

OH

+

X

H3C CH3

OCH2CF3

O