01 gennaio 2013

REAZIONI ORGANICHE - Esercizi risolti parte 3

ESERCIZIO 1
La clorurazione degli alcani procede con meccanismo radicalico, secondo la scala di velocità di distacco degli idrogeni che varia nell'ordine: terziario> secondario> primario. Tali velocità stanno in rapporto tra loro come 5 : 3,8 : 1. Naturalmente il fattore statistico tiene conto anche del numero totale di idrogeni dello stesso tipo che possono reagire. Così, se si vuole prevedere la percentuale di 1-clorobutano e di 2-clorobutano che si possono formare per clorurazione, in presenza di luce, del n-butano, bisognerà applicare la relazione:

1-clorobutano N° H prim. Reattività H prim. 6 1
-------------------- = ----------------- x ---------------------- = ------ x -----
2-clorobutano N° H sec. Reattività H sec. 4 3,8

che significa circa il 28% di 1-clorobutano.

CH3CH2CH2CH3 + Cl2 → CH3CH2CH2CH2Cl + CH3CH2CHClCH3

Tenuto conto di questo esempio, prevedere la percentuale teorica di cloruro di terz-butile rispetto al cloruro di isobutile, che si ottiene a partire da isobutano (2-metilpropano) con cloro in presenza di luce.


ESERCIZIO 2
Indicare la struttura e il nome del composto che si ottiene trattando il trans-2-butene con cloroformio, in presenza di terz-butossido di potassio.


ESERCIZIO 3
Spiegare perché la percentuale di B, ottenuto per addizione 1,4, aumenta con la temperatura.


A temperatura ambiente A>B

A 100°C B>A


ESERCIZIO 4
Scrivere i prodotti che si ottengono per reazione del propino con i seguenti composti:

a) H2 in eccesso

b) Br2 in eccesso

c) Na

d) NaNH2

e) Ag(NH3)2+

f) H2O, H+/ Hg2+

g) C2H5MgBr

h) 2 HBr

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SOLUZIONI
Esercizio 1


Significa che i 9/14, cioè circa il 64% sarà cloruro primario e il 36% cloruro terziario. I dati sperimentali si avvicinano a quelli della previsione teorica.


Esercizio 2

Il terz-butossido di potassio riesce a strappare il protone del cloroformio e a generare il carbanione, che perde un Cl -, formando il diclorometilene, un carbene, specie estremamente reattiva e nella configurazione singoletto.

:CCl2


Dato che gli elettroni non condivisi, in questa configurazione, si trovano nello stesso orbitale, hanno spin opposti e reagiscono immediatamente e simultaneamente con gli elettroni p del doppio legame C=C, dando luogo a una reazione stereospecifica sin, con formazione del trans-3,3-dicloro,1,2-dimetilciclopropano.

Esercizio 3

Si tratta di avere il controllo cinetico (l'addizione 1,2 è la reazione più veloce a temperatura ambiente) o quello termodinamico (si forma l'intermedio più stabile).



Esercizio 4

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