Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. Guía de Ejercicios N°1 Hidrocarburos alifáticos y aromáticos I.-Hibridación, isomería y propiedades físicas 1.- En base a la siguiente estructura: HC≡C-CH=CHCH(CH3) CH2CH3 a) b) c) d) e) 3 Cuantos carbonos sp presenta 2 Cuantos carbonos sp presenta Cuantos carbonos sp presenta Cuantos enlaces sigma σ presenta Cuantos enlaces pi π presenta 2.- Realizar todos los isómeros de estructura o esqueleto para el pentano y para el hexano. 3.- Cuál de los siguientes puntos de ebullición; 36,2º C y 9,5 º C corresponde al pentano y cual a su isómero neo pentano, explique esta diferencia. 4.- Cual de los siguientes compuestos tiene el menor punto de ebullición; (78ºC, 46ºC y -42ºC) etanol, propano, fluoroetano. Explique la diferencia 5.- Asigne los siguientes puntos de ebullición: -89°C, 65°C y -6,3 °C. Para los compuestos de similar masa molecular que a continuación se señalan: a) Etano b) metil amina c) metanol. 6.- Cuáles de las moléculas siguientes pueden formar puentes de hidrógeno con otras moléculas de la misma especie: CH3F, CH3NH2, CH3OH, CH3Br? 7.- ¿Cuáles de los siguientes compuestos son isómeros de estructura del hidrocarburo de fórmula A?: 1 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. II.-Nomenclatura de Hidrocarburos alifáticos y aromáticos 1.- Complete la siguiente tabla: Estructuras CH3CH2CHCH2CHCH2CH3 ׀ ׀ CH3 CH2CH2CH3 Nombre 1-cloro-2-metil-2-buteno 3,4,4,5-tetrametilheptano 2 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 2,4-hexadieno 3-metil-1-octino 2-ciclopropil-1-buteno 4,5-dietil-4-octeno 2,6-dibromofenol III.- Cuál es la fuerza intermolecular y su grupo funcional que mantiene unidas a las moléculas de los siguientes compuestos Compuestos / 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. Grupo funcional nombre y fórmula fuerza intermolecular Hidrocarburos Alcoholes Fenoles Éteres Aldehídos Cetonas Ácidos carboxílicos Esteres Amidas 1° Amidas 2° Amidas 3° Aminas 1º Aminas 2º Aminas 3º 3 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. IV.-Reacciones químicas 1.- Complete las reacciones químicas que a continuación se indican y señale el tipo de reacción: (realizar las estructuras) a) Heptano + O2 b) CH3-CH=CH CH 2CH3 + H2O H2SO4 c) CH3-CH=CH2 +H2 d) CH3-CH=CH2 + Br2 CCl4 e) (CH3)2C= C(CH3)2 + HCl +CH3-CH2Cl AlCl3 f) g) CH3-CH=CH2 + HCl + HNO3 / H2SO4 h) i) CH3CH2CH=CH2 j) CH3CH2CH3 + Cl2 k) CH3CH=CH2 + H2 + H2SO4 dil. uv (Pt, calor) 4 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. l) ciclohexeno + KMnO4/H m) benceno + KmnO4 n) benceno + H2 + V.- Clasifica los siguientes compuestos como electrófilos o núcleofilos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. R–NH2; R–OH; R–CN; – Br ; – CH3–CH2–O ; – CH3–COO + I; BH3; 2 Ca+ Cl 5 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. Guía de Ejercicios N°2 : Alcoholes, Fenoles y Éteres 1.- Nomenclatura: Completar la siguiente tabla, realizar la estructura o dar el nombre. 1 2 3 4 5 4-Metoxi-2-metil-2-butanol 6 CH3CHOHCHOHCH3 7 8 1,3- Butanodiol 9 10 11 6 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 13 14 15 17 Etilciclopropanol 18 20 II.- Clasificación de alcoholes y reacciones 1.- Clasifique en 1º,2º o 3º y desarrolle la estructura de los siguientes alcoholes: a.- terbutanol b.- 2- propanol c.- 3-butinol d.- 2-cloroetanol e.- 3-etilciclohexanol 7 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 2.- Complete las reacciones químicas que a continuación se indican, escriba las estructuras semidesarrolladas en reactantes y productos: H + a.- Isobutanol + ácido benzoico Zn Cl2 b.- 2-butanol + HCl c.- etanol + H2SO4 / calor d.- 2-propanol + K2Cr2O7 / H2SO4 e.- 2-Metil-1-butanol + KMnO4 f.- Terbutanol g.- Fenol + + K2Cr2O7 / H2SO4 NaOH 8 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. Guía de Ejercicios N° 3: Aldehídos y Cetonas I.- Propiedades Físicas y químicas de aldehídos y cetonas 1.- Ordene los siguientes compuestos de menor a mayor temperatura de ebullición. Justifique sus respuestas. a. propanona b. 2-pentanona c. etil-metil-cetona 2.- Organice las siguientes sustancias de menor a mayor punto de ebullición, son todas de semejante masa molar. Justifique sus respuestas. a. b. c. d. 1-pentanol pentanal hexano eter etilmetilico 3.- Dibuje la estructura y de los nombres de todas las cetonas isoméricas (3) con formula C5H10O 4.-Dibuje la estructura y de los nombres de todas los aldehídos isoméricos (3) con formula C5H10O 5.- Porque los compuestos carbonílicos forman enlaces de hidrógeno con el agua y no entre sí. 6.- Que pruebas química y/o física se podría utilizar para identificar los contenidos de 3 botellas sin rotular que contienen; pentanol, propanal y propanona. Explicar como lo realizaría, puede utilizar mas de un ensayo. 7.- Que pruebas físicas o químicas se podrían utilizar para identificar los contenidos de 2 frascos sin rotular; que contienen pentanona y propanona. Explicar cómo lo realizaría, puede utilizar más de un ensayo. 8.- Que pruebas físicas o químicas se podrían utilizar para identificar los contenidos de 2 frascos sin rotular; que contienen pentanona y pentanal. Explicar cómo lo realizaría, puede utilizar más de un ensayo. 9 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 9.- Cuando la ciclohexanona se trata con H2 y un catalizador de Ni, se produce el compuesto A. El compuesto A se deshidrata con acido sulfúrico para producir el compuesto B. El compuesto B se reduce con H2 en presencia de catalizador Pt al compuesto C. Cuál es la estructura de los compuestos A ,B,C. II.- Nomenclatura de aldehídos y cetonas: completar la siguiente tabla 1 2 3 4 5 6 7 8 10 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Fenilmetilcetona 11 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 20 3-buten-2-ona 2.-metil propanal 21 2,2-dimetilbutanal 22 3-butenal 23 3,4,5-trihidroxipentanal 24 2-etilbenzaldehído 25 III.- Escriba los productos de las siguientes reacciones: Obtención de aldehídos y cetonas + a) CH3 - CH2 OH + K2Cr2O7 (H ) → + b) CH3 - CH2 OH + K2Cr2O7 (H y pyridina) → + c) 2-butanol + K2Cr2O7 (H ) → Reducción de aldehídos y cetonas Ni d) CH3 - CH2 - CO - CH2 - CH3 + H2 → Ni e) CH3 - CH2 - CHO + H2 → 12 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. Oxidación de aldehídos y cetonas + f) Benzaldehido + K2Cr2O7 (H ) → g) 2-butanona + [Ag (NH3) 2 OH] → h) pentanal + [Ag (NH3) 2 OH] → Adición nucleofílica de alcoholes i) etanal + etanol (acido) → j) propanona + etanol (acido) → IV.- Para distinguir entre cada uno de los siguientes aldehídos y cetonas de la tabla adjunta. ¿qué prueba ( a, b, ó c) de las que a continuación se indican, usarías ? (completar la tabla solo con una alternativa para cada par de compuestos y además indicar cual compuesto da positiva la prueba seleccionada, se pueden repetir las técnicas) a) Oxidación con reactivo de Tollens b) Oxidación con reactivo de Feling c) solubilidad en agua Compuestos a diferenciar Técnica utilizada Compuesto que da positivo Etanal y Benzaldehído Etanal y Propanona Propanona y Ciclohexanona 13 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. Guía de Ejercicios N° 4: Ácidos carboxílicos y sus derivados, esteres y amidas I.- Nomenclatura ácidos carboxílicos, ésteres y amidas 1 2 3 4 5 6 Ácido 2-butenoico 7 8 9 14 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 19 20 21 22 23 24 Ácido 2,2-dimetilbutanoico 25 Ácido 2-amino-2-hidroxibutanoico 26 ácido 2,2-dimetilpropanoico 27 Ácido 2-aminopropanoico 28 . 16 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. II.- Reacciones Químicas 1.-Realizar las siguientes reacciones, escriba formulas semidesarrolladas: + a. 1-octanol + K2Cr2O7/H b. Butanal + c. Ácido benzoico d. Ácido butanoico + metilamina + e. Ácido propanoico + NaOH f. CH3COOH(ac) + CH3OH g. Ácido pentanoico + h. p- dimetil benceno + KMnO4 K2Cr2O7/H + + Isobutanol H2SO4 ∆ ∆ H2SO4 ∆ LiAlH4 III.- Propiedades físicas y químicas 1.- Dibujar dos moléculas de ácido etanoico unidas entre si por puentes de hidrógeno 2.- Dibuje las fórmulas semidesarrolladas de tres isómeros del C3H6O que sean ácidos o ésteres. 17 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 3.- Complete la tabla siguiente con el valor del punto de ebullición y las fuerzas intermoleculares para los siguientes compuestos. (187 ºC, 120ºC, 98ºC, 157ºC) Compuestos /MM Hexanal (100) acido pentanoico ( 102) heptano (100) hexanol (102) Punto de ebullición Fuerzas intermoleculares 4.- Escriba los productos de la hidrólisis ácida de cada uno de los siguientes esteres, en forma de reacción con las fórmulas respectivas a. metanoato de metilo b. butanoato de etilo c. benzoato de propilo 5.- Dar el nombre y clasificar las siguientes amidas en 1º,2º y 3º a) , b) c) 18 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 6- Complete la tabla dibujando las estructuras semidesarrolladas del ácido carboxílico y del alcohol necesario para formar el Ester Etanoato de butilo Acido carboxílico + alcohol H2SO4 + calor Etanoato de butilo + agua 7.- Cuál de los siguientes compuestos tiene el punto de ebullición más bajo, justificar a) N, metiletanoamida b) ácido etanoico c) etanoamida d) N, N dimetilmetanoamida 19 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. Guía de Ejercicios N°5: Aminas I.- Nomenclatura: Completar la siguiente tabla 1 N- etilmetilamina 2 Fenilamina o anilina 3 1,2-dimetilpropilamina 4 Difenilamina 5 Dietilamina 6 7 8 9 10 CH3 CH2 CH2 CH = CH CH2 NH2 11 20 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 12 II.- Reacciones químicas de aminas a. CH3 CH2 NH2 + HCl b. (CH3)2 NH + HCl c. NH3 + CH3CH2Br d. CH3CH2NH2 + CH3Cl e. CH3CH2NHCH2CH3 + CH3Cl f. CH3 CH2 COOH + CH3 CH2 NH2 g. CH3 COOH + CH3 N(CH3)2 h. (CH3)2CHCOOH + CH3CH2NHCH2CH3 i. CH3CONH2 + LiAlH4 21 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. III.- Propiedades físicas y químicas de las aminas 1.- Explique porque las aminas son sustancias básicas mientras que las amidas son neutras. 2.- Ordene las siguientes aminas de menor a mayor temperatura de ebullición. a) etilamina b) dimetilamina c) trimetilamina d) n-propilamina 3.- En cuál de los siguientes solventes esperarías que fuera más soluble la etilamina. Justifica tu respuesta. a) hexano b) benceno c) etanol. 4.- Asigne los siguientes puntos de ebullición: -89°C, 65°C y -6,3 °C. Para los compuestos de similar masa molecular que a continuación se señalan: a) Etano b) metilamina c) metanol 5.- Cuál de las siguientes aminas tendrá el carácter menos básico, justifique su respuesta. a) propilamina b) etilmetilamina c) trimetilamina d) fenilamina 6.- Dibuje un diagrama que muestre como se unen entre si por puentes de hidrogeno dos moléculas de etilamina 22 Escuela de Tecnología Médica Química Orgánica Profesoras: Ana M. Acuña, Tania Tapia, Lucía Medina. 7.- La figura adjunta es la estructura de la lidocaína (anestésico local) a) Ubique y nombre los grupos funcionales que contiene. a) Clasifique esta amina como 1º, 2º o 3º b) La lidocaína es insoluble en agua, sugiera una reacción para transformarla en soluble. 8.- Observe los siguientes compuestos, reconozca a qué tipo de compuesto orgánico pertenece clasifíquelos, prediga su solubilidad en agua y sugiera que tipo de reacción general pueden sufrir. 23