Química Orgânica 1 · Exam review
Substituição e eliminação: revisão para a prova: problemas de prática
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- E1 dehydration of 3-methylpentan-3-ol
- E1 dehydration of 2,2-dimethylcyclopentanol with a methyl shift
- Ethoxide converts 2-bromopropane mainly to propene
- E2 of 3-bromopentane gives mainly (E)-pent-2-ene
- E2 of 2-bromo-2-methylbutane with ethoxide (Zaitsev product)
- E2 of neomenthyl chloride gives mainly the Zaitsev alkene
- E2 of 2-bromo-2-methylbutane with tert-butoxide (Hofmann product)
- E2 of trans-1-bromo-2-methylcyclohexane gives 3-methylcyclohexene
- HBr converts 2-methylpentan-3-ol into a rearranged tertiary bromide
Desenhe o mecanismo 61
- E1 dehydration of 3-methylpentan-3-olDraw the E1 dehydration of 3-methylpentan-3-ol through its tertiary cation and remove the hydrogen that gives the more substituted alkene, 3-methylpent-2-ene.
- E1 dehydration of 2,2-dimethylcyclopentanol with a methyl shiftDraw the E1 dehydration of 2,2-dimethylcyclopentan-1-ol: protonation, loss of water, the 1,2-methyl shift to a tertiary cation and loss of a proton giving 1,2-dimethylcyclopentene.
- Ethoxide converts 2-bromopropane mainly to propeneDecide that a secondary bromide with a strong, unhindered base reacts mainly by E2, and draw the concerted elimination to propene.
- E2 of 3-bromopentane gives mainly (E)-pent-2-eneDraw the anti-periplanar E2 of 3-bromopentane with ethoxide and explain why the E isomer of pent-2-ene is the major alkene.
- E2 of 2-bromo-2-methylbutane with ethoxide (Zaitsev product)Draw the concerted E2 in which ethoxide removes a hydrogen from the CH₂ carbon of 2-bromo-2-methylbutane, giving the more substituted alkene 2-methylbut-2-ene.
- E2 of neomenthyl chloride gives mainly the Zaitsev alkeneExplain why neomenthyl chloride, with chlorine axial in its preferred chair, eliminates quickly by E2 toward the isopropyl-bearing carbon to give the trisubstituted alkene.
- E2 of 2-bromo-2-methylbutane with tert-butoxide (Hofmann product)Draw the concerted E2 in which bulky tert-butoxide removes a methyl hydrogen of 2-bromo-2-methylbutane, giving the less substituted alkene 2-methylbut-1-ene.
- E2 of trans-1-bromo-2-methylcyclohexane gives 3-methylcyclohexeneUse the trans-diaxial requirement of E2 to explain why trans-1-bromo-2-methylcyclohexane gives 3-methylcyclohexene rather than the more substituted 1-methylcyclohexene.
- HBr converts 2-methylpentan-3-ol into a rearranged tertiary bromideDraw the SN1 reaction of 2-methylpentan-3-ol with HBr: protonation, loss of water, the 1,2-hydride shift to the tertiary cation and bromide capture giving 2-bromo-2-methylpentane.
- SN1 hydrolysis of (S)-3-bromo-3-methylhexaneDraw the SN1 hydrolysis of (S)-3-bromo-3-methylhexane and explain why the planar cation gives nearly racemic 3-methylhexan-3-ol.
- SN1 methanolysis of 1-bromo-1-methylcyclopentaneDraw the SN1 solvolysis of 1-bromo-1-methylcyclopentane in methanol: ionisation to the tertiary cation, capture by methanol and deprotonation by methanol.
- Iodide displaces chloride from 1-chlorobutane (Finkelstein reaction)Draw the one-step SN2 attack of iodide on 1-chlorobutane in acetone that gives 1-iodobutane and chloride.
- Methanethiolate displaces bromide from (R)-2-bromopentane with inversionDraw the backside SN2 attack of methanethiolate on (R)-2-bromopentane and assign the configuration of the (S)-2-(methylsulfanyl)pentane formed.
- Propynide alkylation with bromoethaneDraw the SN2 attack of the propynide carbanion on bromoethane that forms a C–C bond and gives pent-2-yne.
- Williamson synthesis of tert-butyl methyl etherDraw the SN2 attack of tert-butoxide on iodomethane and explain why this pairing, not methoxide with a tert-butyl halide, makes tert-butyl methyl ether.
- Tertiary ring alcohol dehydrationDraw the three E1 steps for dehydration of 1-methylcyclopentanol: protonation of OH, loss of water to the tertiary cation, and removal of a ring β-hydrogen to give 1-methylcyclopentene.
- Conjugated alkene by E2Draw the E2 in which ethoxide removes a C2 hydrogen of 1-bromo-1-phenylpropane as bromide leaves, giving (E)-1-phenylprop-1-ene conjugated with the ring.
- Tertiary ring chloride + ethoxideDraw the concerted E2 in which ethoxide removes a ring β-hydrogen of 1-chloro-1-methylcyclopentane as chloride leaves, giving 1-methylcyclopentene.
- Tetrasubstituted alkeneDraw the E2 in which ethoxide removes the C3 hydrogen of 2-bromo-2,3-dimethylbutane as bromide leaves, giving the tetrasubstituted alkene 2,3-dimethylbut-2-ene.
- Zaitsev with a small baseDraw the E2 in which ethoxide removes the hydrogen on C3 of 2-bromo-3-methylbutane, giving the trisubstituted Zaitsev alkene 2-methylbut-2-ene.
- Hofmann with a bulky baseDraw the E2 in which tert-butoxide removes a C1 methyl hydrogen of 2-bromo-3-methylbutane, giving the less substituted Hofmann alkene 3-methylbut-1-ene.
- E2 anti do (1R,2R)-1-bromo-1,2-difenilpropanoDesenhe a E2 antiperiplanar do (1R,2R)-1-bromo-1,2-difenilpropano com etóxido e explique por que o único alceno formado é o (Z)-1,2-difenilpropeno.
- E2 anti do (1R,2S)-1-bromo-1,2-difenilpropanoDesenhe a E2 antiperiplanar do (1R,2S)-1-bromo-1,2-difenilpropano com etóxido e explique por que o único alceno formado é o (E)-1,2-difenilpropeno.
- E2 do (2R,3R)-2-bromo-3-metilpentanoDesenhe a E2 antiperiplanar do (2R,3R)-2-bromo-3-metilpentano com etóxido e mostre por que o único alceno de Zaitsev que ele pode gerar é o (E)-3-metilpent-2-eno.
- E2 do (2R,3S)-2-bromo-3-metilpentanoDesenhe a E2 antiperiplanar do (2R,3S)-2-bromo-3-metilpentano com etóxido e mostre por que esse diastereoisômero gera o (Z)-3-metilpent-2-eno como alceno de Zaitsev.
- E2 de Zaitsev do 1-bromo-1-metilciclo-heptanoDesenhe a E2 em que o etóxido remove um hidrogênio do C2 do anel do 1-bromo-1-metilciclo-heptano enquanto o brometo sai, gerando o alceno trissubstituído 1-metilciclo-hepteno.
- E2 de Zaitsev do 2-bromo-4-metilpentano com etóxidoDesenhe a E2 concertada em que o etóxido remove um hidrogênio do C3 anti ao bromo no (S)-2-bromo-4-metilpentano, gerando o alceno de Zaitsev (E)-4-metilpent-2-eno.
- E2 do 3-bromo-3-etilpentano com etóxidoDesenhe a E2 do 3-bromo-3-etilpentano com etóxido, que gera o 3-etilpent-2-eno, e explique por que um brometo terciário com uma base forte gera um único alceno e nenhuma substituição.
- Strong base on a tertiary chlorideDraw the concerted E2 in which hydroxide removes a methyl hydrogen of tert-butyl chloride as chloride leaves, giving 2-methylpropene.
- Branched primary bromide with ethoxideDraw the concerted E2 in which ethoxide removes the tertiary β-hydrogen of 1-bromo-2-methylpropane while bromide leaves, giving 2-methylpropene.
- E2 de Hofmann do 1-bromo-1-metilciclo-heptanoDesenhe a E2 em que o terc-butóxido remove um hidrogênio da metila do 1-bromo-1-metilciclo-heptano enquanto o brometo sai, gerando o alceno exocíclico metilenociclo-heptano.
- E2 do 1-bromo-hexano com terc-butóxidoDesenhe a E2 em que o terc-butóxido remove um hidrogênio do C2 do 1-bromo-hexano enquanto o brometo sai, gerando o hex-1-eno, e explique por que essa base volumosa elimina em vez de substituir.
- E2 do 1-cloro-1-metilciclopentano com terc-butóxidoDesenhe a E2 em que o terc-butóxido remove um hidrogênio da metila do 1-cloro-1-metilciclopentano, gerando o alceno exocíclico de Hofmann metilenociclopentano.
- E2 de Hofmann do 2-bromo-2-metilpentano com terc-butóxidoDesenhe a E2 em que o terc-butóxido remove um hidrogênio da metila do 2-bromo-2-metilpentano enquanto o brometo sai, gerando o alceno de Hofmann 1,1-dissubstituído 2-metilpent-1-eno.
- E2 de Hofmann do 2-bromo-4-metilpentano com terc-butóxidoDesenhe a E2 em que o terc-butóxido remove um hidrogênio da metila C1 do (S)-2-bromo-4-metilpentano enquanto o brometo sai, gerando o alceno menos substituído 4-metilpent-1-eno.
- E2 do brometo de isobutila com terc-butóxidoDesenhe a E2 de uma etapa em que o terc-butóxido remove o hidrogênio β terciário do brometo de isobutila, gerando 2-metilpropeno, e explique por que esse brometo primário sofre eliminação em vez de substituição.
- Piperidine by intramolecular SN2Draw the intramolecular SN2 in which the amine nitrogen of 5-bromopentan-1-amine attacks C5 to close a six-membered ring, then the deprotonation of the piperidinium ion by carbonate.
- Benzylic SN1 racemisationDraw the SN1 methanolysis of (S)-1-chloro-1-phenylethane: ionization to the benzylic cation, capture by methanol and deprotonation, and explain why the ether is racemic.
- Tertiary bromide hydrolysisDraw the SN1 hydrolysis of 2-bromo-2-methylbutane: ionization to the tert-pentyl cation, capture by water and deprotonation to 2-methylbutan-2-ol.
- Etanólise SN1 do 1-bromo-1-fenilpropanoDesenhe a etanólise SN1 do 1-bromo-1-fenilpropano: ionização ao cátion benzílico, captura pelo etanol e desprotonação ao (1-etoxipropil)benzeno racêmico.
- Etanólise SN1 do 2-bromo-2-metilpentanoDesenhe a etanólise SN1 do 2-bromo-2-metilpentano: ionização, captura do cátion terciário pelo etanol e desprotonação ao éter 2-etoxi-2-metilpentano.
- Hidrólise SN1 do 2-bromo-2-metilpentanoDesenhe a hidrólise SN1 do 2-bromo-2-metilpentano: ionização ao cátion terciário, captura pela água e desprotonação por uma segunda água ao 2-metilpentan-2-ol.
- Metanólise SN1 do 1-bromo-1-metilciclo-heptanoDesenhe a metanólise SN1 do 1-bromo-1-metilciclo-heptano: ionização ao cátion terciário, captura pelo metanol e desprotonação ao 1-metoxi-1-metilciclo-heptano.
- Metanólise SN1 do 3-bromociclo-hexenoDesenhe a metanólise SN1 do 3-bromociclo-hexeno: ionização ao cátion alílico, sua forma de ressonância com a carga no carbono alílico da outra ponta, captura pelo metanol nesse carbono (qualquer uma das pontas dá o mesmo produto) e desprotonação ao 3-metoxiciclo-hexeno.
- ¹⁸O-ethanol traces the new bondDraw the SN1 ethanolysis of tert-butyl iodide in ¹⁸O-labelled ethanol and show that the label ends up on the ether oxygen bonded to the tert-butyl carbon.
- SN2 do (S)-2-bromo-4-metilpentano com acetatoDesenhe a SN2 em que um oxigênio do acetato ataca o C2 do (S)-2-bromo-4-metilpentano por trás enquanto o brometo sai, gerando o éster invertido acetato de (R)-4-metilpentan-2-ila.
- SN2 do 1-bromo-hexano com azida de sódioDesenhe a SN2 em que um nitrogênio terminal da azida ataca o C1 do 1-bromo-hexano enquanto o brometo sai, gerando o 1-azido-hexano, e explique como o DMF acelera a reação.
- SN2 do 2-bromo-3-metilbutano com azida (sem rearranjo)Desenhe a SN2 concertada da azida no 2-bromo-3-metilbutano e explique por que o produto é o 2-azido-3-metilbutano, com o esqueleto carbônico inalterado.
- Azide on 1-bromo-3-methylbutaneDraw the SN2 step in which a terminal nitrogen of azide attacks C1 of 1-bromo-3-methylbutane and bromide leaves, giving 1-azido-3-methylbutane.
- SN2 do (R)-(1-bromoetil)benzeno com azidaDesenhe o ataque SN2 pelo lado oposto da azida ao (R)-(1-bromoetil)benzeno e explique por que o (S)-(1-azidoetil)benzeno se forma com inversão, e não com racemização.
- SN2 do (S)-2-bromo-4-metilpentano com azidaDesenhe a SN2 de uma etapa em que a azida ataca o C2 do (S)-2-bromo-4-metilpentano por trás enquanto o brometo sai, gerando o (R)-2-azido-4-metilpentano com inversão.
- SN2 do (2-bromoetil)benzeno com cianetoDesenhe a SN2 em que o carbono do cianeto ataca o carbono CH2Br do (2-bromoetil)benzeno enquanto o brometo sai, gerando a 3-fenilpropanonitrila com uma nova ligação C–C.
- SN2 do 3-bromociclo-hexeno com cianetoDesenhe a SN2 em que o carbono do cianeto ataca o carbono alílico ligado ao Br do 3-bromociclo-hexeno enquanto o brometo sai, gerando a ciclo-hex-2-eno-1-carbonitrila.
- Benzyl cyanideDraw the SN2 step in which the carbon of cyanide attacks the benzylic CH2 of benzyl chloride and chloride leaves, giving phenylacetonitrile.
- SN2 do brometo de isobutila com cianetoDesenhe a etapa SN2 em que o carbono do cianeto ataca o CH2 do brometo de isobutila e o brometo sai, gerando a 3-metilbutanonitrila, e explique por que a substituição prevalece sobre a eliminação.
- Butyl ethyl ether by SN2Draw the concerted SN2 step in which ethoxide attacks C1 of 1-bromobutane and bromide leaves, giving 1-ethoxybutane (butyl ethyl ether).
- Síntese de éteres de Williamson a partir do 1-bromo-hexanoDesenhe a SN2 em que o etóxido ataca o C1 do 1-bromo-hexano enquanto o brometo sai, gerando o éter 1-etoxi-hexano, e explique por que a E2 é apenas minoritária aqui.
- Weak base, good nucleophile on a 2° bromideDraw the SN2 step in which hydrosulfide attacks C2 of 2-bromopropane and bromide leaves, giving propane-2-thiol.
- SN2 do (2-bromoetil)benzeno com metanotiolatoDesenhe a SN2 em que o enxofre do metanotiolato ataca o carbono CH2Br do (2-bromoetil)benzeno enquanto o brometo sai, gerando o sulfeto [2-(metilsulfanil)etil]benzeno.
- SN2 do bromociclopentano com metanotiolatoDesenhe a SN2 do metanotiolato no bromociclopentano, que gera o sulfeto de ciclopentila e metila, e explique por que, aqui, um brometo secundário de anel sofre substituição em vez de eliminação.
- SN2 do brometo de cis-4-terc-butilciclo-hexila com PhS⁻Desenhe a SN2 em que o tiofenóxido ataca o carbono ligado ao Br do cis-1-bromo-4-terc-butilciclo-hexano pelo lado equatorial, gerando o sulfeto de trans-4-terc-butilciclo-hexila e fenila.
Preveja o produto 7
- Dehydrate a tertiary ring alcoholPredict the major E1 alkene from a tertiary cyclic alcohol by comparing endocyclic and exocyclic double bonds.
- SN2 on a ring: cis becomes transPredict the cis/trans outcome of SN2 at a ring stereocentre that is not the only stereocentre.
- Secondary bromide with a weakly basic nucleophilePredict that a secondary bromide gives the SN2 product with a good nucleophile that is a weak base.
- E2 of menthyl chloridePredict the only E2 alkene from menthyl chloride by finding the trans-diaxial hydrogen after a ring flip.
- Neopentyl alcohol with HBrPredict the rearranged bromide formed when a neopentyl alcohol ionises with a methyl shift.
- E2 product of meso-2,3-dibromobutanePredict alkene geometry from anti-periplanar E2 on a specific diastereomer.
- Produto do 2-bromo-2-metil-hexano com KOtBuPreveja o alceno principal formado a partir de um brometo terciário e uma base volumosa.
Classificar 6
- Which cation has no reason to rearrange?Classify carbocations by whether a 1,2-shift or ring expansion would make them more stable.
- 1-Bromopentane with cyanide in DMSOClassify the reaction of an unhindered primary bromide with cyanide in a polar aprotic solvent as SN2.
- tert-Butyl chloride in methanolClassify the solvolysis of a tertiary alkyl chloride in neutral methanol as SN1.
- Pathway for a secondary bromide with ethoxideClassify the major pathway for a secondary alkyl halide with a strong base.
- Mecanismo do 1-iodopropano com azida em DMFClassifique o mecanismo de um iodeto primário com azida em um solvente polar aprótico.
- Mecanismo do tosilato de ciclo-hexila com metóxidoClassifique o mecanismo principal de um tosilato secundário com uma base forte e pequena.
Comparar 6
- Rank alkenes by stabilityRank isomeric alkenes by thermodynamic stability using the degree of substitution and E/Z geometry.
- Rank carbocations by stabilityRank simple alkyl carbocations by stability as the basis for predicting SN1/E1 rates and rearrangements.
- Which isomer gives 1-methylcyclohexene?Compare cis and trans 2-substituted cyclohexyl chlorides to decide which can form the Zaitsev alkene by E2.
- Rank halides as nucleophiles in methanolRank the halide ions by SN2 nucleophilicity in a protic solvent using solvation and polarizability.
- Rank bromides by SN2 rateRank alkyl bromides by SN2 rate, including the very slow neopentyl case where crowding is one carbon away.
- Ordene quatro brometos pela velocidade de SN1Ordene brometos de alquila pela velocidade de solvólise SN1 a partir da estabilidade do carbocátion que cada um forma.
Calcular 7
- Count the E2 alkenes from 3-bromohexaneCount every constitutional and E/Z alkene isomer that E2 can give from a secondary bromide.
- Enantiomeric excess after SN1Calculate the enantiomeric excess of an SN1 product formed with a slight excess of inversion.
- Change concentrations in an SN1 reactionUse the first-order SN1 rate law to show that the nucleophile concentration does not affect the rate.
- Change concentrations in an SN2 reactionUse the second-order SN2 rate law to find how the rate changes when both concentrations change.
- Count E2 alkenes from 2-bromo-2-methylpentaneCount the distinct alkenes an E2 reaction can give, including stereoisomers.
- Número de alcenos de E2 do 3-bromo-2-metilpentanoConte os alcenos de E2, incluindo isômeros E/Z, que o 3-bromo-2-metilpentano pode gerar com etóxido.
- ee after an SN1 with partial inversionCalculate the enantiomeric excess left after an SN1 reaction with ion-pair shielding.
Encontre o erro 2
- Find the error: SN2 at a tertiary carbonIdentify why a proposed SN2 reaction of a tertiary bromide with methoxide is wrong and what happens instead.
- Encontre o erro: SN2 no brometo de neopentilaDiagnostique por que um brometo primário, mas ramificado no carbono β, não reage por SN2.
Interprete as evidências 3
- Read the rate dataDeduce the rate law from initial-rate data and assign the substitution mechanism.
- Read a rate tableIdentify a substitution mechanism from rate data.
- Interprete velocidades de solvólise em etanol aquosoInterprete como o teor de água do etanol aquoso altera a velocidade de uma solvólise SN1.
Trabalhe de trás para frente 2
- Plan a Williamson ether synthesisChoose the alkoxide and alkyl halide pair that makes an unsymmetrical ether by SN2 without elimination.
- Qual haleto gera apenas 2-metilbut-1-eno por E2?Escolha o brometo de alquila cuja E2 gera o 2-metilbut-1-eno como único alceno.
Planeje uma síntese 5
- Replace OH by Br without a shiftChoose a reagent that converts a secondary alcohol into the alkyl bromide without forming a carbocation that would rearrange.
- Turn 1-bromobutane into but-1-eneChoose a bulky strong base to divert a primary alkyl bromide from SN2 to E2.
- Make an exocyclic alkeneChoose the base that converts a primary alkyl bromide into its terminal alkene without substitution or rearrangement.
- Best Williamson route to tert-butyl methyl etherChoose the alkoxide/halide pair that gives an ether by SN2 without elimination.
- Escolha condições para SN2 em um brometo secundárioPlaneje condições que favoreçam a SN2 em relação à E2 para o 2-bromo-4-metilpentano.
Explique por quê 3
- Why heat favours eliminationExplain with ΔG = ΔH − TΔS why raising the temperature increases the proportion of elimination.
- Why DMSO speeds up SN2Explain why an anionic nucleophile reacts faster by SN2 in a polar aprotic solvent than in a protic one.
- Por que o terc-butóxido gera o alceno menos substituídoExplique a seletividade de Hofmann de uma base volumosa na E2 do 2-bromo-2-metilpentano.
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