Examen BQOI Septiembre 1999

1. Ponga dos ejemplos de poliésteres indicando los monómeros y la estructura del
polímero.
De la reacción del ácido maleico con etilenglicol o propilenglicol
nO C
C O
O
+ n HO
CH 3
CH 2 CH OH
- H2O
HC
CH 3
CH
C
C
O
O
O
O CH 2 CH O
CH
CH 3
C
C
O CH 2 CH
O
O
HC
estas moléculas lineales copolimerizan con estireno dando una red tridimensional dura y
resistente.
O CH CH 2 O
CH 3
O
O
C
C
HC
O CH CH 2 O
CH
CH 3
O
HC
CH 2 CH O
O
C
C
HC
+ H2C= CH
CH 3
O
O
CH
+ H2C= CH
CH 3
CH
HC
O CH 2 CH O
C
C
O
O
CH
C
C
O
O
O
Peróxidos en frio
O CH CH 2 O
O
etc
O
C
C
CH 3
C
HC
CH 3
O
CH 2 CH O
C
O CH CH 2 O
etc
O
C
C
CH 3
C
CH
C
O
HC
CH 3
C
C
C
O
O
C
O CH 2 CH O
etc
O
C
CH
C
C
C
O
O
O
etc
Como segundo ejemplo, están las Resinas alquílicas que se forman con ac. dicarboxílico
y fabricadas con anhídrido ftálico y glicerina.
O
C
n
O
+ HOH 2C CH
C
(*)
CH 2OH
OH
O
OH
(*)
O
C
C
O
O
O CH 2 CH CH 2 O
C
C
O
O
O CH 2
Resina lineal fusible.
O
- H2O
C
O
C
O
O
C
C
O
O
O CH 2 CH CH 2 O
O
C O
C
C
O
O
O CH 2 CH 2 CH 2 O
O
C O
C O
O
C
C
O
O
C O
O
O CH 2 CH CH 2 O
C
C
O
O
O CH2
O
CH 2 CH 2 O
2. Indique los productos de reacción del feniletino con : a) amiduro sódico seguido
de yoduro de metilo; b) H2O / HgSO4; c) HBr (2 moles); d) H2/Pd (C); e) sodio
metálico en amoníaco líquido.
C
CH
C
C
NaNH2
ICH3
CH 3
O
C
H2O
HgSO 4
CH 3
Br
C
HBr (2 moles)
CH 3
Br
H
H2
C
Pd
CH 2
Ph
Na(s)
NH3
Ph
C
CH 2
H
3. Escriba la estructura de los productos que se forman al tratar
consecutivamente el etanal con i) hidróxido sódico (producto fórmula
molecular C4H6O); ii) H2/Pt (Producto fórmula molecular C4H8O); iii) ácido
cianhídrico (Producto fórmula molecular C5H9O); iv) tratamiento ácido
(Producto fórmula molecular C5H8O2).
O
CH 3
HCN
CH
NaOH
H3C
H3C
CH 2 CH 2
CH CH
OH
CH CN
O
CH
H2SO4
H2
Pt
H3C
H3C
CH 2
CH 2 CH 2
CH
CH
O
CH
O
C OH
4. Enumere todos los polímeros y sus precursores que se prepararon en prácticas.
En prácticas preparamos dos resinas;
La Fenol- formol cuyos precursores eran la resorcina y el fenol, y que nos daba
como producto una resina como la baquelita.
OH
H+
O
C
H
H
OH
Resina fenol-formol
resorcina
(fenol modificado)
Y por otro lado, la resina Urea-formol, cuyos precursores eran la urea y el
formol, formando así mismo una resina.
H2N
O
C
NH 2
H
Urea
H+
O
C
H
Resina Urea-formol
Una poliamida, el nylon.
Creabamos una fibra, en este caso el nylon a partir de dicloro de adipolilo
proviniente del Ac. dióico pero clorado y de hexametilendiamina
O
C
(CH 2)4
O
H2N (CH 2)6
C
Cl
Cl
dicloruro de adipolilo
Fibra
NH 2
hexametilendiamina
Finalmente formábamos un caucho.
Procediendo con un prepolímero como es el alcohol polivinílico y borato para
unir cadenas.
Caucho
NaB(OH)4
CH2=CHOH
Alcohol vinílico
Borato
5. Indique los productos del 4-(4-metoxifenil)-1-buteno con cada uno de los
siguientes reactivos: a) hidrógeno en presencia de platino; b) bromo, luz y
temperatura; c) bromo en CCl4; d) bromo en AlCl3 ; e) HBr/ROOR.
H2
H 2C
CH CH 2 CH 2
O CH 3
Pt
Br 2
H3C CH 2 CH 2 CH 2
O CH 3
Br
CH CH 2 CH
O CH 3
Br
CH
CH 2 CH 2
H2C
O CH 3
H2C
luz, T-alta
Br 2
CCl4
Br
Br 2
CH CH 2 CH 2
H2C
AlCl 3
O CH 3
Br
Br
HBr
ROOR
H2C CH 2 CH 2 CH 2
O CH 3
6. A partir del tolueno y compuestos de uno y dos carbonos obtener la 1-fenil-2butanona.
Cl2
CH 3
Mg
CH 2 Cl
luz, T-altas
O
OH
1º) CH 2 CH 2
2º) H+
CH 3 MgCl
CH 2 MgCl
Eter seco
O
CrO3
Piridina
CH 3 CH 2 CH 2
CH3 CH 2
O
CH 3 CH 2
CH
O
+
CH
CH 2 MgCl
CH2 C CH 2 CH 3
7. Sintetice de dos maneras diferentes mediante la reacción de Grignard a partir
de compuestos de uno y dos carbonos el 2-metil-2-pentanol.
Primera via.
CH 3 C
HBr
O
IMg-CH3
+
CH 3 CH 2 CH 2
H
peroxidos
H
OH
C C
-
CH 3 CH 2 CH 2
ICH3
H
Mg
Br
CH 3 CH 2 CH 2
CH 3 CH CH 2
MgBr
O
H2O
C C CH 3
1º)CH 3 CH 2 CH 2 MgBr
O
CH 3
CH 3 C CH 3
2º) H3O+
H2SO4
CH 3 C CH 3
HgSO 4
OH
C
CH 2 CH 2 CH 2
CH 3
Segunda via.
CH 3 CH 2 CH 2
MgBr
O
CH 3 CH 2 CH 2 C
O-CH 3
1º) CO2
2º) H+
1º) CH3MgI
2º) H
+
O
CH 3 CH 2 CH 2 C
OH
CH3OH
H+
OH
CH 3
C
CH 2 CH 2 CH 2
CH 3
8. a) Explique a que es debida la acidez de los hidrógenos α a un grupo carbonilo
de una cetona.
La razón de esta acidez de los hidrógenos α es, que cuando un compuesto carbonílico
pierde un protón α, el anión resultante es estabilizado por resonancia
b) Ponga un ejemplo de reacción que transcurra a través de enolatos.
O
OH
HC CH3
HC
C
H
OH
X-X
HC
H
X
CH2
X
+
-H
O
HC
CH2
X
9. a) ¿Cómo se generó acetileno en el laboratorio?
Se hizo una mezcla con 0,5 gramos de C2Ca y 5ml. de agua destilada, lo que generó
acetileno, quedando la reacción de la siguiente manera.
H2O
HC
CH
C2Ca
destilada
acetileno
b) ¿Qué ocurría cuando se burbujeaba acetileno a través de una disolución de
bromo en agua?.
Cuando se burbujeaba bromo en agua ocurría la siguiente reacción, formándose cisdibromoeteno, y con un exceso de bromo el dibromoetano.
HC
CH
Br 2
Br
C
H
Br
C
H
con exceso
de Bromo
CHBr 2
CHBr 2
10. Obtenga a partir del tolueno y los reactivos necesarios:
a) 2-fenil-N-metilanamida (PhCH2CONHCH3)
CH 3
CH 2
Cl2
luz, T-altas
MgCl
CO2
H+
CH 2 Cl
Mg
Eter seco
CH 2 COOH
CH 2 MgCl
+ NH2CH3
O
CH 2 C
NH 2-CH 3
b) anhídrido benzoico (PhCO-O-COPh).
11. a) Indique qué significa que un sustituyente active un anillo aromático frente a
la sustitución electrofílica.
Lo que significa es que el sustituyente aporta electrones al anillo lo que hace que el
anillo tenga carga y por lo tanto sea más reactivo, a lo que se le denomina que el anillo
esté activo.
b) Indique los productos de reacción con mezcla sulfonítrica de: a) fenol: b)
clorobenceno; c) ácido benzoico; d) nitrobenceno.
a)
OH
OH
OH
NO 2
H2SO4
HNO3
b)
y
NO 2
Cl
Cl
Cl
NO 2
H2SO4
HNO3
c)
y
H2SO4
HNO3
d)
NO 2
COOH
COOH
NO 2
NO 2
NO 2
H2SO4
HNO3
NO 2
12. Mecanismo de polimerización y estructura da la resina fenol-formaldehido.
Trimetilolfenol  puentes metilenos.
OH
OH
O
+
OH
CH 2OH
+
H C H
H
OH
H2
C
+
H
+
OH
H2
C
H2
C
OH
De aquí se forma la baquelita:
OH
CH 2OH
OH
OH
OH
OH
OH
HO
13. Monómeros, estructura y aplicaciones de los policarbonatos.
Los monómeros son el (Bisfenol A y fosgeno).
O
CH 3
NaO
C
H3C
ONa
2 Cl
C
Cl
CH 3
O
CH 3
C
O
H3C
C O
CH 3
C
O
H3C
O
C O
C
H3C
O
O
C
O
Las aplicaciones de los policarbonatos por sus buenas cualidades,( entre las cuales cabe
destacar su resistencia, tanto mecánica, al calor, y térmica, y lo buen aislante eléctrico
que es.), es considerado un plástico técnico, y son usados como utensilios domésticos,
aparatos eléctricos, sustituye al vidrio en ventanas o cristales antibalas, resistentes a
impactos etc.
14.
Escriba los precursores para la síntesis de a) metoxibenceno; b)
propoxipropano; c) 2-metil-2-propoxipropano; d) feniletilsulfuro ( Ph-S-CH2CH3).
O-
OH
NaOH
a)
b)
Na
CH 3 CH 2 CH 2OH
c)
CH 3
CH 3
C
CH 3 CH 2 CH 2O-
ClCH 2 CH 2 CH 3
H3C (CH 2)2 O (CH 2)2 CH 3
CH 3
CH 3
-
O-CH 3
ClCH3
O Na
Cl
(CH 2)2 CH 3
+
CH 3
C
CH 3
O (CH 2)2 CH 3
15. Nombre tres ejemplos de cauchos sintéticos e indique los monómeros
necesarios para su preparación.
Monómeros precursores
Cauchos sintéticos
2-metil-1,3-butadieno
Poliisopreno cis, caucho butílico o
H2C=C-CH=CH 2
Isopreno
isobutilenoisopreno
H2C=CH-CH=CH 2
1,3-butadieno
CH 3
CH=CH 2
Cl
H2C=C-CH=CH 2
Feniletileno
Estireno
Buna, polibutadieno cis, butadienoestireno
Butadienoestireno
2-loro-1,3-butadieno
Cloropropeno
Neopreno
16. Monómeros, etapas de polimerización y estructura de la resina epoxi.
Monómeros
CH 3
O
Cl CH 2 CH
CH 2
NaO
C
(...)
-2Cl-
CH 3
Epicloridrina
CH 3
O
Prepol.
KOH
ONa
CH CH 2 (O
CH
CH 3
O CH CH 2 )nO
C
CH 3
C
O CH 2 CH
O
CH 3
OH
CH
Prepolímero
lineal
Para convertir estas moléculas lineales en resinas duras se realiza el curado, en el cual se
hace reaccionar alas mismas con moléculas bi-trifuncionales conocidas como
“endurecedoras” (por ej. TETA...);
= cadena de polímeros.
O
CH 2
O
CH
CH
O
CH 2
O
CH 2
O
CH
CH
OH
H2C CH
OH
H2C CH
CH 2
NH 2
CH 2
CH 2
NH
CH 2
CH 2
NH 2
CH 2
OH
CH CH N
CH 2
CH 2
N
CH 2
OH
CH 2
CH CH N
O
CH
CH
CH
CH
O
CH 2
O
O
CH 2
CH 2
CH 2
O
CH
CH
OH
CH 2
OH
CH CH 2
CH CH 2
OH
OH
CH 2 CH
CH CH
OH
OH
CH CH 2
CH CH 2
17. ¿Qué significa que una gasolina tenga un índice de octano de 98?. ¿Puede
existir una gasolina con un índice de octano superior a 100?. Explicar.
Esto quiere decir que equivale a la proporción de isooctano que habría en una
mezcla binaria de isooctano y heptano que se comporta en el cilindro graduado de
igual manera.
Así en el cilindro graduado de pruebas, podremos comprimir la gasolina en este
caso hasta el 98 entonces diremos que esta gasolina se comporta como una mezcla
de un 2% de riqueza en n-heptano y un 98% de riqueza en isooctano.
Respecto a la segunda pregunta, si pueden existir gasolinas de índice de octano
mayor de 100, lo que significa que dicha gasolina tiene un índice de compresión
mejor que el isooctano, es decir mayor a él.
El octanaje es el poder antidetonante, y ya que el isooctano no tiene el mejor índice
esto significa que pueden haber gasolinas que posean un índice de octano mayor a
100.
18. Indique cuatro reacciones diferentes de formación de enlace C-C y ponga un
ejemplo de cada una.
ClCH3
NaNH2
A partir de alquinos
HC
CH
HC
CHC
C CH 3
O
C
O
Cl
H3C C
CH 3
Acilación de Fiedel-Crafts
AlCl 3
O
CH3-MgI
CH 3
H3C C
O MgI
CH 3
H3C C
OH
H+
H3C C
CH 3
O
H3C
C
H
H
H
CH 3
O
CH 3 CH CH C
C C
H
Grignard
CH 3
H
O
Condensación aldólica
H
Indique los productos de reacción del 1,4-dicloro-1-buteno con: a) cianuro
sódico; b)cloro con luz y temperatura alta; c) hidróxido potásico en etanol; d)
ácido perbenzoico; e) ácido bromhídrico.
19.
Cl
CH CH
Cl
CH 2 CH 2
Na+CN-
Cl
+ NaCl
CH CH CH 2 CH 2 CN
Sustitución favorecida en haluros primarios
Cl
Cl
CH CH CH 2 CH 2
Cl
Cl
CH CH CH 2 CH 2
Cl
Cl
CH CH CH 2 CH2
Cl
Cl2 , T altas
Luz
Cl
CH CH CH CH 2 Cl
Cl
KOH
CH3-CH2-OH
Ac. perbenzoico
CH CH CH CH 2
+
Cl
CH CH CH 2 CH 2
HBr
H2O
+
Cl-
Eliminación
Cl
CH 2 CH
CH 2 CH 2 Cl
O
Cl
Posición alílica
Cl
Cl
Br CH 2 CH CH 2 CH 2
Epoxidación del doble
enlace carbono-carbono
Adición; cumple la regla de
Markovnikov
20. A partir del tolueno obtenga: a) el ácido 4-clorometil-3-nitrobencenosulfónico
b) fenil(4-metilfenil)metanona.
a) ácido 4-clorometil-3-nitrobencenosulfónico
CH 3
CH 3
CH 3
H2SO4
SO3H
OH-/Calor
luz, T-alta
COCl
COOH
SOCl2
NO 2
Cl2
SO3H
b) fenil(4-metilfenil)metanona
MnO 4-
NO 2
HNO3
SO3
H2SO4
CH 3
H2C Cl
CH 3
AlCl 3
SO3H
CO
H3C
O
C
+
CH 3