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Problema resuelto de Química: Reacciones orgánicasSelectividad (PAU) · País Vasco 2018 · Julio · Opción B

País Vasco · 2018 · Julio · Opción B
Enunciado
Completar las siguientes reacciones químicas. Escribir las fórmulas semidesarrolladas de todos los compuestos orgánicos y nombrar los productos de reacción.

a) Deshidrohalogenación del 2-bromobutano con una base. (0,5 puntos)

b) Oxidación de propan-1-ol con un oxidante suave. (0,5 puntos)

c) Esterificación del ácido pentanoico con propan-2-ol. (0,5 puntos)
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Resultado
a) But-2-eno (mayoritario) y but-1-eno, más KBr y H2O\text{H}_2\text{O}.

b) Propanal, CH3CH2CHO\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CHO}.

c) Pentanoato de propan-2-ilo (de isopropilo), CH3(CH2)3COOCH(CH3)2\text{CH}_3(\text{CH}_2)_3\text{COOCH}(\text{CH}_3)_2, y agua.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Cada apartado es una reacción tipo:
  • Eliminación: una base fuerte en caliente arranca HBr del haluro y aparece un doble enlace entre el carbono del bromo y uno vecino. Si hay dos carbonos vecinos con hidrógenos, salen dos alquenos; el mayoritario es el más sustituido (regla de Saytzeff).
  • Oxidación de un alcohol primario: con un oxidante suave se detiene en el aldehído (con uno fuerte seguiría hasta el ácido).
  • Esterificación: ácido + alcohol → éster + agua, con catálisis ácida. El éster se nombra «-oato de alquilo».
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Desarrollo

a) Deshidrohalogenación del 2-bromobutano

El bromo está en el C2; el H que se elimina puede salir del C1 o del C3. Con KOH en etanol y calor:CH3–CHBr–CH2–CH3+KOH→ Δ CH3–CH=CH–CH3+KBr+H2O\text{CH}_3\text{–CHBr–CH}_2\text{–CH}_3 + \text{KOH} \xrightarrow{\ \Delta\ } \text{CH}_3\text{–CH=CH–CH}_3 + \text{KBr} + \text{H}_2\text{O}Productos. Se forma but-2-eno (CH3–CH=CH–CH3\text{CH}_3\text{–CH=CH–CH}_3, mayoritario por la regla de Saytzeff, en sus formas cis y trans) y, en menor cantidad, but-1-eno (CH2=CH–CH2–CH3\text{CH}_2\text{=CH–CH}_2\text{–CH}_3), además de KBr y agua.

b) Oxidación suave del propan-1-ol

El propan-1-ol es un alcohol primario; un oxidante suave (por ejemplo, PCC, o dicromato de potasio en medio ácido destilando el aldehído según se forma) lo convierte en el aldehído:CH3–CH2–CH2OH→ oxidante suave CH3–CH2–CHO\text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\ \text{oxidante suave}\ } \text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CHO}Producto. Propanal. (Con un oxidante fuerte en exceso se llegaría al ácido propanoico.)

c) Esterificación del ácido pentanoico con propan-2-ol

El OH del ácido y el H del grupo OH del alcohol forman agua; el resto se une por el oxígeno del alcohol:CH3–(CH2)3–COOH+CH3–CHOH–CH3→ H+ CH3–(CH2)3–COO–CH(CH3)2+H2O\text{CH}_3\text{–(CH}_2\text{)}_3\text{–COOH} + \text{CH}_3\text{–CHOH–CH}_3 \xrightarrow{\ \text{H}^+\ } \text{CH}_3\text{–(CH}_2\text{)}_3\text{–COO–CH(CH}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O}Producto. Pentanoato de propan-2-ilo (pentanoato de isopropilo, o de 1-metiletilo) y agua.
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Consejo

El enunciado pide tres cosas en cada reacción: completarla, escribir las fórmulas semidesarrolladas y nombrar los productos. Si falta el nombre o un producto inorgánico (el agua de la esterificación, el HBr o KBr de la eliminación), el apartado no llega a la nota máxima. En la eliminación menciona los dos alquenos posibles y cuál es el mayoritario.
Paso 1 de 3
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