Repaso de estereoquímica para el examen

Estereoquímica de las reacciones

• La adición anti de bromo al cis-2-buteno da el dibromuro racémicoDibujar la formación del ion bromonio a partir del (Z)-but-2-eno y su apertura por el bromuro por la cara opuesta, y explicar por qué el producto es el (2R,3R)/(2S,3S)-2,3-dibromobutano racémico.
• La adición anti de bromo al trans-2-buteno da el dibromuro mesoDibujar la formación del ion bromonio a partir del (E)-but-2-eno y su apertura por el bromuro por la cara opuesta, y mostrar que la adición anti da meso-2,3-dibromobutano.
• Formación de clorhidrina a partir del ciclopenteno: adición anti de Cl y OHDibujar el ion cloronio a partir del ciclopenteno y cloro, su apertura por el agua por la cara opuesta y la desprotonación que da el trans-2-clorociclopentan-1-ol.
• El hidróxido abre el (2R,3R)-2,3-dimetiloxirano y da meso-butano-2,3-diolDibuja la apertura SN2 por el lado opuesto del (2R,3R)-2,3-dimetiloxirano por el hidróxido y la protonación del alcóxido por el agua, y explica por qué un único enantiómero del epóxido da el diol meso, que es aquiral.
• El NaBH4 reduce la butan-2-ona a butan-2-ol racémicoDibuja la transferencia de hidruro del borohidruro a la butan-2-ona y la protonación del alcóxido por el metanol, y explica por qué el nuevo estereocentro se forma como racemato.
• Metanólisis SN1 del (S)-2-cloro-2-fenilbutano con racemizaciónDibuja la metanólisis SN1 del (S)-2-cloro-2-fenilbutano a través de un catión bencílico plano y explica por qué el éter se forma en gran parte como racemato.
• El azida convierte el cis-1-bromo-3-metilciclohexano en el azida transDibuja el ataque SN2 del azida por el lado opuesto sobre el cis-1-bromo-3-metilciclohexano y explica por qué el producto es trans-1-azido-3-metilciclohexano.
• El cianuro desplaza el bromuro del (R)-2-bromobutano con inversiónDibuja el ataque SN2 del cianuro por el lado opuesto sobre el (R)-2-bromobutano y asigna la configuración del (S)-2-metilbutanonitrilo que se forma.
• Adición de Br2 al 1-metilciclohexeno: dibromuro transDibuja el mecanismo con ion bromonio de la adición de Br2 al 1-metilciclohexeno y explica por qué los dos bromos quedan en trans.
• Adición de Br2 al (E)-2,5-dimetilhex-3-eno: dibromuro mesoDibuja la adición anti de Br2 al (E)-2,5-dimetilhex-3-eno y muestra por qué el dibromuro es meso.
• Bromohidrina trans a partir de 1-etilciclohexeno con NBS y aguaDibuja la formación del ion bromonio a partir de 1-etilciclohexeno y NBS, su apertura por el agua en el carbono terciario, y explica por qué el OH y el Br quedan en trans.
• El Cl2 en metanol convierte el ciclohexeno en un cloroéter transDibuja la formación del ion cloronio a partir del ciclohexeno y su apertura anti por el metanol, y explica por qué se forma trans-1-cloro-2-metoxiciclohexano en lugar del dicloruro.
• Clorohidrina a partir de (Z)-but-2-eno: adición anti de Cl2 y aguaDibuja el mecanismo de formación de la clorohidrina del (Z)-but-2-eno con Cl2 en agua y asigna la estereoquímica del 3-clorobutan-2-ol.
• Adición sin de D2 al (Z)-but-2-eno: meso-2,3-dideuteriobutanoDibuja la adición de deuterio al (Z)-but-2-eno sobre paladio y explica por qué la adición sin al alqueno Z da el dideuteriobutano meso.
• E2 del (2S,3S)-2-bromo-3-ciclohexilbutano con etóxidoDibuja la E2 antiperiplanar del (2S,3S)-2-bromo-3-ciclohexilbutano y explica por qué se forma (E)-but-2-en-2-ilciclohexano.
• E2 del (3R,4R)-3-bromo-4-fenilhexano: (E)-3-fenilhex-3-enoDibuja la E2 antiperiplanar del (3R,4R)-3-bromo-4-fenilhexano y deduce por qué el (E)-3-fenilhex-3-eno es el único alqueno.
• E2 del cis-1-cloro-2-etilciclohexano: 1-etilciclohexenoDibuja la eliminación E2 del cis-1-cloro-2-etilciclohexano con etóxido y explica por qué predomina el alqueno de Zaitsev, el 1-etilciclohexeno.
• E2 del cloruro de mentilo con etóxido: solo 2-mentenoDibuja la eliminación E2 del cloruro de mentilo con etóxido y explica por qué el 2-menteno es el único alqueno.
• E2 del cloruro de neomentilo con etóxido: 3-mentenoDibuja la eliminación E2 del cloruro de neomentilo con etóxido y explica por qué predomina el alqueno de Zaitsev, el 3-menteno.
• E2 del trans-1-bromo-2-isopropilciclohexano con etóxidoDibuja la eliminación E2 del trans-1-bromo-2-isopropilciclohexano y explica por qué se forma 3-isopropilciclohexeno en lugar del alqueno de Zaitsev.
• E2 del trans-1-cloro-2-etilciclohexano: 3-etilciclohexenoDibuja la eliminación E2 del trans-1-cloro-2-etilciclohexano con etóxido y explica por qué el producto es el 3-etilciclohexeno.
• El metanol ácido abre el óxido de 1-metilciclohexenoDibuja la apertura catalizada por ácido del óxido de 1-metilciclohexeno con metanol y explica por qué el grupo metoxi va al carbono terciario, en trans respecto al OH.
• El NaOMe abre el óxido de ciclohexeno a trans-2-metoxiciclohexanolDibuja el ataque por el lado opuesto del metóxido sobre el óxido de ciclohexeno y la protonación del alcóxido, y explica por qué los grupos metoxi e hidroxilo quedan en trans.
• El HBr se adiciona al 1,2-dimetilciclohexeno a través de un catión planoDibuja la protonación del 1,2-dimetilciclohexeno por HBr y la captura del catión terciario por el bromuro, y explica por qué se forman tanto el cis como el trans 1-bromo-1,2-dimetilciclohexano.
• Hidroboración del 1-isopropilciclohexeno: el alcohol transDibuja la adición sin del borano al 1-isopropilciclohexeno y la oxidación con peróxido en medio básico, y explica por qué el OH queda en trans respecto al grupo isopropilo.
• El mCPBA epoxida el (Z)-hex-3-eno a cis-2,3-dietiloxiranoDibuja la transferencia concertada de oxígeno del mCPBA al (Z)-hex-3-eno y explica por qué el alqueno cis da el epóxido cis meso.
• El OsO4 convierte el 1,2-dimetilciclohexeno en el diol cisDibuja el éster de osmato cíclico a partir del 1,2-dimetilciclohexeno y su hidrólisis, y explica por qué ambos grupos OH quedan en cis en un diol meso.
• Simmons–Smith sobre (E)-1-fenilpropeno: ciclopropano transDibuja la transferencia concertada de CH2 del carbenoide de Simmons–Smith al (E)-1-fenilpropeno y explica por qué los grupos metilo y fenilo siguen en trans.
• Hidrólisis SN1 del (1S,3R)-1-cloro-1,3-dimetilciclohexanoDibuja la hidrólisis SN1 del (1S,3R)-1-cloro-1,3-dimetilciclohexano y explica por qué los dos alcoholes son diastereómeros.
• Hidrólisis SN1 del (R)-3-bromo-3-metilheptanoDibuja la hidrólisis SN1 del (R)-3-bromo-3-metilheptano y explica por qué el 3-metilheptan-3-ol se forma como racemato.
• Hidrólisis SN1 del cloruro de (S)-1-(4-metoxifenil)etiloDibuja la hidrólisis SN1 del cloruro de (S)-1-(4-metoxifenil)etilo, incluida la forma de resonancia con el metoxi, y explica la pérdida de actividad óptica.
• Metanólisis SN1 del 1-bromo-1,4-dimetilciclohexanoDibuja la metanólisis SN1 del 1-bromo-1,4-dimetilciclohexano y explica por qué se forman los éteres cis y trans.
• SN2 del tosilato de cis-4-terc-butilciclohexilo con acetatoDibuja cómo el acetato desplaza el tosilato axial del tosilato de cis-4-terc-butilciclohexilo y explica por qué el éster es trans.
• SN2 del (S)-2-bromopentano con azida: (R)-2-azidopentanoDibuja el ataque por el lado opuesto de la azida sobre el (S)-2-bromopentano y muestra por qué el producto es (R)-2-azidopentano.
• SN2 del mesilato de trans-2-metilciclohexilo con azidaDibuja el desplazamiento del mesilato del mesilato de trans-2-metilciclohexilo por la azida y explica por qué la azida queda cis respecto al metilo.
• SN2 del cis-1-bromo-2-metilciclopentano con cianuroDibuja el desplazamiento del bromuro del cis-1-bromo-2-metilciclopentano por el cianuro y explica por qué el nitrilo queda trans.
• SN2 de Finkelstein del (S)-2-bromohexano: (R)-2-yodohexanoDibuja la reacción SN2 de Finkelstein del (S)-2-bromohexano con yoduro y asigna la configuración del (R)-2-yodohexano.
• SN2 del (R)-2-yodobutano con metanotiolatoDibuja el ataque SN2 del metanotiolato sobre el (R)-2-yodobutano y asigna la configuración del sulfuro que se forma.

Stereochemistry of reactions

• Bromine adds anti to (Z)-pent-2-ene to give (2S,3S)-2,3-dibromopentaneDraw bromonium-ion formation from (Z)-pent-2-ene and its anti opening by bromide, and explain why racemic (2R,3R)/(2S,3S)-2,3-dibromopentane forms.
• (2S,3S)-2,3-Dibromobutane eliminates to (Z)-2-bromobut-2-eneDraw the anti-periplanar E2 of (2S,3S)-2,3-dibromobutane with one equivalent of hydroxide and explain why only (Z)-2-bromobut-2-ene forms.
• Hydrogenation of 1,2-dimethylcyclopentene gives cis-1,2-dimethylcyclopentaneDraw the hydrogenation of 1,2-dimethylcyclopentene on palladium and explain why both hydrogens add to the same face to give meso cis-1,2-dimethylcyclopentane.
• HBr adds to (E)-hex-3-ene to give racemic 3-bromohexaneDraw protonation of (E)-hex-3-ene by HBr and capture of the carbocation by bromide, and explain why 3-bromohexane forms as a racemate.
• Hydroboration–oxidation of 1-ethylcyclohexene gives trans-2-ethylcyclohexan-1-olDraw the syn addition of borane to 1-ethylcyclohexene and the oxidation with basic hydrogen peroxide, and explain why the alcohol is trans to the ethyl group.
• Cold permanganate turns (E)-stilbene into (1R,2R)-hydrobenzoinDraw the cycloaddition of permanganate to (E)-stilbene and the hydrolysis of the cyclic manganate ester, and explain why syn addition gives racemic (1R,2R)/(1S,2S)-1,2-diphenylethane-1,2-diol.
• mCPBA converts (E)-pent-2-ene into (2R,3R)-2-ethyl-3-methyloxiraneDraw the one-step transfer of oxygen from mCPBA to (E)-pent-2-ene and explain why the epoxide keeps the trans relationship of the alkene.
• Hydroxide opens meso-2,3-dimethyloxirane to (2S,3S)-butane-2,3-diolDraw the backside opening of cis-2,3-dimethyloxirane by hydroxide and the protonation of the alkoxide, and explain why the meso epoxide gives a racemic diol.
• OsO4 dihydroxylation of cyclopentene gives cis-cyclopentane-1,2-diolDraw the cycloaddition of OsO4 to cyclopentene and the hydrolysis of the osmate ester, and explain why the diol is cis and meso.
• Simmons–Smith cyclopropanation of (E)-but-2-ene gives trans-1,2-dimethylcyclopropaneDraw the concerted transfer of CH2 from the Simmons–Smith reagent to (E)-but-2-ene and explain why the methyl groups stay trans.
• Ethanolysis of (R)-3-chloro-3-methylhexane gives racemic 3-ethoxy-3-methylhexaneDraw the SN1 ethanolysis of (R)-3-chloro-3-methylhexane through the planar tertiary carbocation and explain why the ether is racemic.
• Hydrosulfide displaces tosylate to give (S)-butane-2-thiolDraw the SN2 displacement of tosylate from (R)-butan-2-yl tosylate by hydrosulfide and assign the configuration of the thiol.
• Hydroxide converts (S)-2-bromooctane into (R)-octan-2-olDraw the backside attack of hydroxide on (S)-2-bromooctane and show that (R)-octan-2-ol forms with inversion of configuration.
• Iodide converts cis-1-bromo-4-methylcyclohexane into trans-1-iodo-4-methylcyclohexaneDraw the SN2 attack of iodide on cis-1-bromo-4-methylcyclohexane and explain why the product is the trans iodide.

Proyecciones y conformaciones

• Rotación de una proyección de Fischer en 90°Predecir cómo cambia la configuración al rotar una proyección de Fischer en el plano.

Estereoquímica de las reacciones

• Inversión sin cambio de descriptorPredice el descriptor R/S del producto de una SN2 cuando el nucleófilo no ocupa el rango de prioridad del grupo saliente.
• Dihidroxilación con OsO₄ del cis-2-butenoPredecir el estereoisómero que se forma en la dihidroxilación sin de un alqueno cis.

Asignación de R y S

• Intercambiar grupos dos vecesPredecir la configuración después de dos intercambios de sustituyentes en un estereocentro.

Wave 1 practice

• Br2 adds to (E)-but-2-enePredict the stereoisomer formed by anti addition of bromine to an E alkene.

Asignación de R y S

• Configuración de la alanina naturalAsigna R o S al estereocentro de un aminoácido dibujado con enlaces en cuña.
• ¿Qué compuesto tiene un estereocentro?Identifica un estereocentro comprobando que un carbono lleva cuatro grupos diferentes, incluidos los recorridos del anillo.
• Encuentra el (2R,3S)-2-bromo-3-clorobutanoAsocia el nombre de un compuesto con dos centros quirales a su estructura asignando cada estereocentro por separado.
• Configuración de un estereocentro en un anilloAsigna R o S a un estereocentro de un anillo explorando las dos ramas del anillo hasta el primer punto de diferencia.
• R o S: el estereocentro de la (−)-carvona de la hierbabuenaAsigna R o S a un estereocentro del anillo cuyas dos ramas del anillo solo difieren en el segundo átomo.

Relaciones entre isómeros y compuestos meso

• cis- y trans-1,2-dimetilciclohexanoDecide cuál diastereómero del anillo es meso y cuál es quiral buscando un plano de simetría interno.
• ¿Qué compuesto es meso?Reconocer un compuesto meso como aquel con estereocentros y un plano de simetría interno, distinguiéndolo de estructuras quirales parecidas.
• (2R,3S) frente a (2S,3R)-2,3-dibromobutanoReconocer que invertir todos los centros de un compuesto meso devuelve el mismo compuesto, no un enantiómero.
• (2R,3R) frente a (2R,3S)Clasifica dos estereoisómeros que difieren en uno solo de dos estereocentros e indica una consecuencia para sus propiedades.
• (2R,3R) frente a (2S,3S)Clasifica como enantiómeros dos estereoisómeros en los que todos los estereocentros están invertidos.
• La imagen especular de la L-treoninaElegir el enantiómero de un aminoácido con dos centros invirtiendo todos los estereocentros.
• (1R,2R)- frente a (1S,2S)-1,2-dimetilciclohexanoClasifica dos ciclohexanos trans-1,2-disustituidos con todos sus descriptores invertidos.

Proyecciones y conformaciones

• R o S a partir de una proyección de FischerAsigna R o S a partir de una proyección de Fischer en la que el hidrógeno está sobre un enlace horizontal.

Wave 1 practice

• Assign R or S to 2-bromobutaneAssign a CIP descriptor by ranking substituents and reading the direction with H away.
• Relationship between (2R,3R)- and (2R,3S)-2,3-dibromopentaneClassify a stereoisomer pair from its descriptors.

Proyecciones y conformaciones

• Ordena las conformaciones del butanoOrdena las conformaciones de Newman escalonadas y eclipsadas del butano por energía y nombra la interacción responsable de cada una.
• ¿Qué 1,3-dimetilciclohexano puede ser diecuatorial?Usa la geometría de la silla para decidir cuál diastereómero del 1,3-dimetilciclohexano puede colocar ambos grupos en posición ecuatorial.

Asignación de R y S

• Ordena seis grupos basados en carbono por prioridad CIPOrdena grupos alquilo, alquenilo, alquinilo e hidroximetilo explorando las prioridades CIP esfera por esfera con átomos duplicados.
• Ordena cinco sustituyentes comunes por prioridad CIPOrdena sustituyentes heteroatómicos y de carbono por prioridad CIP usando el número atómico y átomos duplicados para los enlaces C=O.

Actividad óptica y resolución

• ¿En qué se diferencian los enantiómeros?Compara las propiedades físicas de dos enantiómeros e identifica la que difiere.

Relaciones entre isómeros y compuestos meso

• Ordena cuatro cloroalcanos por número de estereoisómerosOrdena cloroalcanos según su número de estereoisómeros y reconoce cuándo la simetría origina una forma meso.

Relaciones entre isómeros y compuestos meso

• Estereoisómeros de una aldohexosa de cadena abiertaAplica la regla de 2ⁿ a una cadena cuyos extremos son distintos, después de localizar cada estereocentro.
• Cuenta los estereoisómeros del 2,3-diclorobutanoCuenta los estereoisómeros de un compuesto simétrico con dos estereocentros, considerando la posibilidad de una forma meso.
• Estereoisómeros del ácido 2,3,4-trihidroxiglutáricoCuenta los estereoisómeros de una cadena simétrica con un carbono central pseudoasimétrico.

Actividad óptica y resolución

• Exceso enantiomérico a partir de la rotación ópticaCalcula el exceso enantiomérico a partir de la rotación específica observada de una muestra parcialmente resuelta.
• Composición de una muestra con 80% de eeConvertir un exceso enantiomérico en el porcentaje del enantiómero mayoritario.
• Calcular una rotación específicaCalcular una rotación específica a partir de una rotación observada, la concentración y la longitud de trayectoria en las unidades correctas.
• ee tras mezclar 3.0 g de (R) con 1.0 g de (S)Calcula el exceso enantiomérico a partir de las masas de dos enantiómeros mezclados.

Proyecciones y conformaciones

• Metilciclohexano ecuatorial en el equilibrioConvertir una diferencia de energía libre axial–ecuatorial en el porcentaje en equilibrio de la silla ecuatorial.

Wave 1 practice

• Stereoisomers of 2,3-dichlorobutaneCount stereoisomers when symmetry creates a meso compound.
• ee of a butan-2-ol sample from its rotationCalculate enantiomeric excess from observed and pure specific rotations.

Asignación de R y S

• Encuentra el error en una asignación R/SDiagnosticar una asignación R/S hecha con el grupo de menor prioridad apuntando hacia el observador.

Actividad óptica y resolución

• ¿Es ópticamente activo el cis-1,2-diclorociclohexano?Encuentra el error al afirmar que un ciclohexano meso es ópticamente activo porque una de sus conformaciones de silla es quiral.

Proyecciones y conformaciones

• Lectura del ácido tartárico en una proyección de FischerInterpretar una proyección de Fischer con dos centros buscando un plano de simetría horizontal.
• Proyección de Newman del meso-2,3-dibromobutanoInterpretar una proyección de Newman de un compuesto meso para ubicar los grupos restantes una vez colocados dos grupos en anti.
• R o S a partir de una proyección de Newman del 2-bromobutanoAsigna R o S al carbono frontal de una proyección de Newman, donde el grupo que apunta hacia atrás no es el de menor prioridad.

Wave 1 practice

• Anti-bromine conformer of (2R,3R)-2,3-dibromobutaneRelate a staggered Newman conformer to the configuration of a chiral versus meso diastereomer.

Estereoquímica de las reacciones

• ¿Qué bromuro da el (R)-2-azidobutano?Trabaja hacia atrás desde un producto de SN2 hasta el enantiómero del haluro de alquilo necesario, teniendo en cuenta la inversión.
• ¿Qué hexeno da hexano-3,4-diol racémico con OsO4?Razona hacia atrás desde un producto racémico de sin-dihidroxilación hasta la geometría del alqueno que requiere.

Actividad óptica y resolución

• Resolver un ácido carboxílico racémicoPlanifica la resolución de un ácido racémico convirtiendo los enantiómeros en sales diastereoméricas separables.

Estereoquímica de las reacciones

• Convierte el (R)-butan-2-ol en (S)-2-bromobutanoElige un reactivo de un solo paso que transforme un alcohol secundario quiral en el bromuro de alquilo con inversión limpia.

Actividad óptica y resolución

• Por qué un racemato no muestra rotaciónExplica por qué una mezcla racémica de moléculas quirales es ópticamente inactiva.

Estereoquímica de las reacciones

• Por qué la SN1 del (R)-3-bromo-3-metilhexano produce racemizaciónExplica la pérdida de configuración en una hidrólisis SN1 a partir de la geometría del carbocatión.