Respuestas nivel 3N - Universidad de Buenos Aires

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Ministerio de Educación
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
19ª OLIMPÍADA ARGENTINA DE QUÍMICA
4 DE NOVIEMBRE DE 2009
CERTAMEN NACIONAL – NIVEL 3 - RESPUESTAS
(Utiliza la información de tu tabla periódica para obtener los datos atómicos que consideres
necesarios.)
EJERCICIO 1. Se desea sintetizar el compuesto F de acuerdo al siguiente esquema:
O
KOH
Br
A
O
O
EtOH
calor
O
B +
O
C
HO
O
B
Piridina
D
i) (CH3)2CuLi
ii) H3O+
E
HCl (g)
F (C9H16O2)
THF
(a) Dibuja la estructura del compuesto B en el correspondiente casillero.
O
HO
(b) Durante la transformación de A a B y C ocurren simultáneamente dos reacciones químicas. ¿Cuáles
son? Marca con una cruz (X) la respuesta que tú consideras correcta en el correspondiente casillero.
(i) Condensación aldólica
(iv) Adición nucleofílica y SN2
(ii) Condensación aldólica y SN2
X
(iii) E2 y SN2
(v) Sustitución nucleofílica aromática
(c) Indica la relación de isomería que presentan los compuestos B y C. Marca con una cruz (X) la
respuesta que tú consideras correcta en el correspondiente casillero.
(i) Isómeros ópticos
(ii) Isómeros de posición
(iv) Diasterómeros
(v) Isómeros geométricos
X
(iii) Enantiómeros
(d) Dibuja las estructuras de los compuestos D y E en los correspondientes casilleros.
D
E
O
O
O
O
O
O
(e) En la transformación de E a F ocurren nuevamente dos reacciones químicas consecutivas. Durante
este proceso se genera un intermediario I. Dibuja la estructura de dicho intermediario en el
correspondiente casillero.
I
O
HO
(f) La catálisis ácida usada en la transformación de E a F favorece una ciclación intramolecular del
intermediario I al compuesto F con una dada estereoquímica. ¿De qué reacción se trata? Marca con una
cruz (X) la respuesta que tú consideras correcta en el correspondiente casillero.
(i) Condensación aldólica
(iv) Adición nucleofílica
(ii) Sustitución nucleofílica
(iii) E2
(v) Adición electrofílica
X
(g) Dibuja la estructura del compuesto F en el correspondiente casillero.
F
O
OH
EJERCICIO 2. (a) Nombre según IUPAC los siguientes compuestos escribiendo el nombre en los
correspondientes casilleros.
Br
C
B
A
(E)-2,3,5-trimetil-3-hexeno
trans-3-hexeno
o
(E)-3-hexeno
(2R, 3Z)-2-bromo-3-hexeno
o
cis-(R)-2-bromo-3-hexeno
(b) ¿Cuántos estereoisómeros presenta el compuesto C? Dibújalos en el correspondiente recuadro.
Br
Br
Br
Br
cis / R
cis / S
trans / R
trans / S
(c) Dados los compuestos D y E:
Me
Me
Cl
H
Cl
Et
H
Cl
Et
Cl
Me
Me
D
E
El compuesto D presenta una valor de αD = -17º
i) Indica la relación de estereoisomería que existe entre los compuestos D y E marcando con una cruz
(X) la respuesta que tú consideras correcta en el correspondiente casillero.
(i) Enantiómeros
(ii) Diasterómeros
X
(iii) Isómeros estructurales
ii) Indica qué valor de αD presentará las siguientes soluciones marcando con una cruz (X) la respuesta
que tú consideras correcta en el correspondiente casillero.
αD = 0º
o
αD = - 17º
X
60% de D y 40% de E
αD > 0º
o
αD < 0
X
90% de E y 10% de D
αD > 0º
o
αD < 0
100% de D
X
(d) Dado el siguiente equilibrio conformacional:
F
G
¿Cuáles serán las especies que se observarán a T = 25ºC? Marca con una cruz (X) la respuesta que tú
consideras correcta en el correspondiente casillero.
100% de F
X
50% de F y 50% de G
100% de G
(e) Dada la siguiente reacción:
Br
CH3
H
EtOK
EtOH
70 C
I
Se forma con un 100% de rendimiento.
i) Dibuja la estructura del compuesto I.
I
ii) El enantiómero de H, ¿dará el mismo compuesto I? Marca con una cruz (X) la respuesta que tú
consideras correcta en el correspondiente casillero.
i) Si
ii) No
X
iii) Si tu respuesta fue Sí en el ítem anterior, dibuja el confórmero del enantiómero de H que dará el
compuesto I.
Confórmero
H
H
H3C
Br
EJERCICIO 3. Se desea sintetizar el compuesto G a partir de tolueno (A) y para ello se ha planteado el
siguiente esquema de reacción.
CH3
2
5
B
3
1
C
E
D
i) MeLi (exceso)
ii) NH4Cl
A
4
F
OMe
G
Además, tú cuentas con los siguientes reactivos para llevar a cabo cada una de las transformaciones
químicas presentadas en el esquema.
(1) K2Cr2O7 / H+
(2) Br2 / hν
(3) EtOH / H+ (4) i) HClO4 ; ii) metoxibenceno (5) KOH / EtOH
(a) Escribe en cada casillero del esquema el número que identifica a los reactivos y que tú consideres
correcto.
(b) Dibuja las estructuras de los compuestos B a F en los correspondientes casilleros.
B
D
C
O
Br
E
OH
OH
F
O
OEt
OH
(c) ¿Qué otro reactivo se puede usar para realizar la transformación química de C a D? Escríbelo en el
correspondiente casillero.
KMnO4 / H+ y calor
(d) En la transformación de F a G se forma un intermediario I. ¿Cuál es la estructura de I? Dibújala en
el correspondiente casillero.
I
(e) El compuesto G se forma con un 95% de rendimiento. La reacción de formación de dicho
compuesto es:
(i) Estereoselectiva
(ii) Regioselectiva
(iii) Estereoespecífica
(iv) Regioespecífica
Marca con una cruz (X) la respuesta que tú consideras correcta en el correspondiente casillero.
(f) Dibuja en el correspondiente recuadro las estructuras de resonancia del metoxibenceno y marca con
un círculo a la estructura de resonancia que justifica tal reactividad.
OMe
OMe
OMe
OMe
(g) Supón que en la transformación de E a F se usa 1 equivalente de MeLi en lugar de un exceso de
éste. ¿Qué productos se observarían al finalizar la reacción química? Dibújalos en el correspondiente
recuadro.
COOEt
+
OH