QuímicaMedio2 pts

Reacciones orgánicas

Comunidad de Madrid · 2018 · Junio (coincidentes) · Opción A
Enunciado
Formule y nombre los productos orgánicos obtenidos de las siguientes reacciones y diga de qué tipo son.

a) (0,5 puntos) CH3−CH=CH−CH3+Br2→\text{CH}_3{-}\text{CH}{=}\text{CH}{-}\text{CH}_3 + \text{Br}_2 \rightarrow

b) (0,5 puntos) CH3−CH2−CHO+KMnO4→\text{CH}_3{-}\text{CH}_2{-}\text{CHO} + \text{KMnO}_4 \rightarrow

c) (0,5 puntos) CH3−CO−CH2−CH2−CH3\text{CH}_3{-}\text{CO}{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_3 + reductor →\rightarrow

d) (0,5 puntos) CH3−CHOH−CH(CH3)−CH2−CH2−CH3+H2SO4\text{CH}_3{-}\text{CHOH}{-}\text{CH}(\text{CH}_3){-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 / calor →\rightarrow
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Resultado
  • a) Adición: 2,3-dibromobutano.
  • b) Oxidación: ácido propanoico.
  • c) Reducción: pentan-2-ol.
  • d) Eliminación (deshidratación): 3-metilhex-2-eno (mayoritario, Saytzeff) + agua.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Se identifica el grupo funcional de cada reactivo y lo que le hace el otro reactivo:
  • Alqueno + halógeno: adición al doble enlace, un átomo de halógeno en cada carbono.
  • Aldehído + oxidante (KMnO4\text{KMnO}_4): oxidación a ácido carboxílico.
  • Cetona + reductor (LiAlH4\text{LiAlH}_4, NaBH4\text{NaBH}_4 o H2\text{H}_2/catalizador): reducción a alcohol secundario.
  • Alcohol + H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4 concentrado y calor: eliminación (deshidratación) con la regla de Saytzeff para el producto mayoritario.
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Desarrollo

a) But-2-eno + Br2\text{Br}_2: adición (halogenación).

El bromo se adiciona al doble enlace: cada átomo de Br se une a uno de los carbonos que lo formaban.CH3−CH=CH−CH3+Br2⟶CH3−CHBr−CHBr−CH3\text{CH}_3{-}\text{CH}{=}\text{CH}{-}\text{CH}_3 + \text{Br}_2 \longrightarrow \text{CH}_3{-}\text{CHBr}{-}\text{CHBr}{-}\text{CH}_3Producto: 2,3-dibromobutano. Como el alqueno es simétrico, no hay que aplicar ninguna regla de orientación.

b) Propanal + KMnO4\text{KMnO}_4: oxidación.

El grupo aldehído (−CHO-\text{CHO}) se oxida con facilidad al grupo carboxilo (−COOH-\text{COOH}):CH3−CH2−CHO→ KMnO4 CH3−CH2−COOH\text{CH}_3{-}\text{CH}_2{-}\text{CHO} \xrightarrow{\ \text{KMnO}_4\ } \text{CH}_3{-}\text{CH}_2{-}\text{COOH}Producto: ácido propanoico.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
c) Pentan-2-ona + reductor: reducción.

El reactivo es una cetona, la pentan-2-ona. Un reductor como el LiAlH4\text{LiAlH}_4 convierte el grupo carbonilo en hidroxilo; al ser una cetona, el alcohol que se forma es secundario:CH3−CO−CH2−CH2−CH3→ reductor CH3−CHOH−CH2−CH2−CH3\text{CH}_3{-}\text{CO}{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_3 \xrightarrow{\ \text{reductor}\ } \text{CH}_3{-}\text{CHOH}{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_3Producto: pentan-2-ol.

d) 3-metilhexan-2-ol + H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4 / calor: eliminación (deshidratación).

El reactivo es el 3-metilhexan-2-ol (cadena de seis carbonos con el −OH-\text{OH} en C-2 y un metilo en C-3). El ácido arranca el −OH-\text{OH} del C-2 y un hidrógeno de un carbono vecino: del C-1 o del C-3. Según Saytzeff, el mayoritario es el alqueno más sustituido, con el doble enlace entre C-2 y C-3 (el C-3 lleva el metilo):CH3−CHOH−CH(CH3)−CH2−CH2−CH3→ H2SO4, Δ CH3−CH=C(CH3)−CH2−CH2−CH3+H2O\text{CH}_3{-}\text{CHOH}{-}\text{CH}(\text{CH}_3){-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_3 \xrightarrow{\ \text{H}_2\text{SO}_4,\ \Delta\ } \text{CH}_3{-}\text{CH}{=}\text{C}(\text{CH}_3){-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}Producto mayoritario: 3-metilhex-2-eno (con isómeros cis y trans). Minoritario: 3-metilhex-1-eno, CH2=CH−CH(CH3)−CH2−CH2−CH3\text{CH}_2{=}\text{CH}{-}\text{CH}(\text{CH}_3){-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_2{-}\text{CH}_3.
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Consejo

En d), antes de quitar el agua, numera la cadena del alcohol y fíjate en qué carbonos vecinos tienen hidrógenos: el doble enlace irá hacia el más sustituido (Saytzeff). Al nombrar el alqueno, la cadena se numera de nuevo para que el doble enlace tenga el localizador más bajo.

Aldehídos y cetonas se distinguen bien en estas preguntas: el aldehído se oxida fácilmente (a ácido); la cetona no, pero las dos se reducen a alcoholes (primario y secundario).
Paso 1 de 3
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