Swerie SN 1SN2 - Problemas de Sn1 y Sn2 PDF

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Problemas de Sn1 y Sn2...

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SUSTITUCIÓN NUCLEOFILICA (SN1 Y SN2) Problema 1. ¿Qué producto se puede formar en una reaccion de sustitución nucleofílica entre el (R)-1-bromo-1-feniletano con ion cianuro, -C≡N? Indique la estereoquímica del reactivo y del producto, suponiendo que sucede una inversión de la configuración. Br

Na+ -CN

?

Problema 2. ¿Qué producto espera obtener de una reaccion de sustitución nucleofílica entre el (S)-2-bromohexano y el ion acetato, CH3COO-? Suponga que sucede una inversión de configuración e indique la estereoquímica del reactivo y del producto. Problema 3. ¿Qué producto espera obtener de una reaccion SN2 entre OH- con (R)-2-bromobutano? Describa la estereoquímica del reactivo y del producto. Problema 4. ¿Qué producto espera de la reaccion SN2 entre 1-bromobutano y cada una de estas sustancias? a) b) c) d)

NaI KOH H-C≡C-Li NH3

Problema 5. ¿Qué sustancia de cada uno de los pares siguientes es mas reactiva como nucleófilo? Explique por qué. a) (CH3)2N- o (CH3)2NH b) (CH3)3B o (CH3)3N c) H2O o H2S Problema 6. Clasifique los compuestos siguientes por reactividad creciente en la reaccion SN2: CH3Br,

CH3OTos,

(CH3)3CCl,

(CH3)2CHCl

Problema 7. ¿Qué producto o productos espera obtener de la reaccion de (S)-3-cloro-3-metiloctano con acido acético? Indique la estereoquímica del reactivo y la del producto. Problema 8. Clasifique las sustancias siguientes por su probable reactividad SN1 creciente. CH3CH2Br,

H2C=CHCH(Br)CH3,

H2C=CHBr,

CH3CH(Br)CH3

Problema 9. El 3-bromo-1-buteno y el 1-bromo-2-buteno participan en la reaccion SN1 casi con la misma velocidad, aun cuando uno es un halogenuro secundario y el otro es primario. Explique por qué.

Problema 10. Pronostique si es probable que cada una de estas reacciones de sustitución sea SN1 o SN2: OAc

Cl

a)

CH3CO2- Na+ CH3CO2H, H2O

b)

CH2OAc

CH2Br

CH3CO2-

+

Na

CH3CO2H, H2O

Problema 11. Diga si las reacciones siguientes de sustitución serán SN1 o SN2: a) OH

Cl

HCl CH3OH

b)

CH3

CH3 + -

Na H2 C

C

CH2Br

SCH3

CH3CN

H2 C

CH2SCH3

C

Problema 12. Diga si cada una de estas reacciones puede ser SN1 o SN2: a) 1-Bromobutano + NaN3 → 1-Azidobutano O

b) Cl

O

+ CH3COOH CH3

CH3

CCH3

Problema 1. Ordénese los compuestos de cada conjunto de acuerdo con su reactividad en desplazamientos SN2: a) 2-bromo2-metilbutano, 1-bromopentano, 2-bromopentano b) 1-bromo-3-metilbutano, 2-bromo-2-metilbutano, 3-bromo-2-metilbutano c) 1-bromobutano, 1-bromo-2,2-dimetilpropano, 1-bromo-2-metilbutano, 1-bromo3-metilbutano Problema 2. Ordénese los compuestos de cada conjunto de acuerdo con su reactividad en desplazamientos SN1: a) 2-bromo2-metilbutano, 1-bromopentano, 2-bromopentano b) 1-bromo-3-metilbutano, 2-bromo-2-metilbutano, 3-bromo-2-metilbutano Problema 3. Caracterice cada uno de los disolventes siguientes como prótico o aprótico: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l)

Amoniaco. Dióxido de azufre. Cloruro de metileno. Etanol. Dietil éter. Acido acético. Acetona . Formamida. N-Metilformamida. Acetonitrilo. Tetrahidrofurano. Sulfolano.

CH2

CH2 CH2

CH2 S O

O

SULFOLANO.

Problema 4. Lo visto en este capitulo es el tipo de reaccion SN2 más común, en la que un nucleófilo aniónico ataca a un sustrato neutro. Utilizando el mismo enfoque, sugiera una posible explicación para los hechos siguientes: a) El aumento de la polaridad del disolvente ocasiona una aumento grande en la velocidad del ataque SN2 por amoniaco sobre un halogenuro de alquilo. RX + NH3

→

RNH3+ + X-

b) El aumento de la polaridad del disolvente ocasiona una disminución grande en la velocidad del ataque SN2 por ion hidróxido sobre el ion trimetilsulfonio. HO- + (CH3)3S+

→

CH3OH + (CH3)2S

c) El aumento de la polaridad del disolvente ocasiona una disminución pequeña en la velocidad del ataque SN2 por trimetilamina sobre el ion trimetilsulfonio. (CH3)3N + (CH3)3S+

→

CH3N(CH3)3+ + (CH3)2S

Problema 5. Escriba una formula estructural para el producto orgánico formado en la reaccion del bromuro de metilo con cada uno de los siguientes compuestos: a) b) c) d) e)

NaOH (hidróxido sódico) KOCH2CH3 (etóxido potásico) LiN3 (azida de litio) NaSH (hidrógeno sulfuro de sodio) Benzoato de sodio.

Problema 6. Cuando el 1-bromo-3-cloropropano se hace reaccionar con un mol de cianuro sódico en etanol acuoso, se obtiene un único producto orgánico. ¿Cuál es este producto? Problema 7. La secuencia en dos etapas descritas en las siguientes ecuaciones, ¿es consistente con un comportamiento cinético de segundo orden para la hidrólisis del bromuro de metilo?

CH3Br

Lenta

CH3+ + HO-

CH3+ + Br -

Rapida

CH3OH

Problema 8. El nitrito sódico (NaNO2) reacciona con 2-yodooctano para dar una mezcla de dos compuestos isómeros constitucionales de formula molecular C8H17NO2 con un rendimiento global del 88%. Sugiera las estructuras razonables para estos dos isómeros. Problema 9. Identifique el compuesto en cada uno de los siguientes pares que reacciona con una velocidad más rápida en una reacción SN1: a) b) c) d)

Bromuro de isopropilo o bromuro de isobutilo Yoduro de ciclopentilo o yoduro de 1-metilciclopentilo Bromuro de ciclopentilo o 1-bromo-2,2-dimetilpropano Cloruro de terc-butilo o yoduro de terc-butilo

Problema 10. ¿Por qué el carbocatión intermedio en la hidrólisis del 2-bromo-3metilbutano se transpone a través de un desplazamiento de hidruro mejor que a través de un desplazamiento de metilo? Problema 11. El tratamiento del 3-metil-2-butanol con cloruro de hidrógeno rindió solamente trazas de 2-cloro-3-metilbutano. Se aisló un cloruro isómero en un 97%. Sugiera una estructura razonable para este producto....