QuímicaMedioCuestión · 2 pts

Reacciones orgánicas

Comunidad de Madrid · 2019 · Julio · Opción A
Enunciado
Formule la reacción química, nombre todos los productos orgánicos e indique el tipo de reacción:

a) (0,5 puntos) Ácido benzoico + etanol (en medio ácido) →\rightarrow

b) (0,5 puntos) Propeno + HCl →\rightarrow

c) (0,5 puntos) 3-Metilbutan-2-ol + H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4 (caliente) →\rightarrow

d) (0,5 puntos) 1-Bromobutano + NaOH →\rightarrow
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Resultado
  • a) Benzoato de etilo + agua: esterificación.
  • b) 2-cloropropano (Markovnikov): adición electrófila.
  • c) 2-metilbut-2-eno (mayoritario, Saytzeff) y 3-metilbut-1-eno + agua: eliminación.
  • d) Butan-1-ol + NaBr: sustitución nucleófila.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Cada apartado es una reacción tipo que hay que reconocer por el grupo funcional del reactivo y las
condiciones:
  • Ácido + alcohol con catalizador ácido: esterificación (condensación), éster + agua.
  • Alqueno + HX: adición electrófila al doble enlace; con un alqueno asimétrico manda la regla de
Markovnikov (el H va al carbono que ya tiene más hidrógenos).
  • Alcohol + H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4 concentrado y en caliente: eliminación (deshidratación); si
pueden salir dos alquenos, el mayoritario es el más sustituido (regla de Saytzeff).
  • Halogenuro de alquilo + NaOH acuoso: sustitución nucleófila del halógeno por −OH-\text{OH}.
Primero se escribe el reactivo con su fórmula semidesarrollada; después se ve qué enlace se rompe.
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Desarrollo

a) Ácido benzoico + etanol: esterificaciónC6H5 ⁣− ⁣COOH+CH3 ⁣− ⁣CH2OH  ⇌H+  C6H5 ⁣− ⁣COO ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣CH3+H2O\text{C}_6\text{H}_5\!-\!\text{COOH} + \text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\text{OH} \;\overset{\text{H}^+}{\rightleftharpoons}\; \text{C}_6\text{H}_5\!-\!\text{COO}\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}El grupo −OH-\text{OH} del ácido y el H del hidroxilo del alcohol salen como agua, y el resto ácido
(C6H5COO−\text{C}_6\text{H}_5\text{COO}-) se une al resto alquilo del alcohol. El producto es el
benzoato de etilo. El nombre del éster se forma con el del ácido terminado en -ato y el del
radical del alcohol: «benzoato» (del ácido benzoico) «de etilo» (del etanol).Tipo: esterificacioˊn (condensacioˊn)\textbf{Tipo: esterificación (condensación)}b) Propeno + HCl: adición electrófila (Markovnikov)CH2 ⁣= ⁣CH ⁣− ⁣CH3+HCl⟶CH3 ⁣− ⁣CHCl ⁣− ⁣CH3\text{CH}_2\!=\!\text{CH}\!-\!\text{CH}_3 + \text{HCl} \longrightarrow \text{CH}_3\!-\!\text{CHCl}\!-\!\text{CH}_3El doble enlace se rompe y cada carbono recibe uno de los átomos del HCl. Como el propeno es
asimétrico, podrían salir dos productos; según la regla de Markovnikov, el hidrógeno se une al
carbono del doble enlace con más hidrógenos (el CH2\text{CH}_2 terminal) y el cloro al carbono central.
El producto mayoritario es el 2-cloropropano (minoritario, 1-cloropropano).Tipo: adicioˊn electroˊfila\textbf{Tipo: adición electrófila}
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
c) 3-Metilbutan-2-ol + H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4 en caliente: eliminación (Saytzeff)

El alcohol es CH3 ⁣− ⁣CH(OH) ⁣− ⁣CH(CH3) ⁣− ⁣CH3\text{CH}_3\!-\!\text{CH(OH)}\!-\!\text{CH(CH}_3)\!-\!\text{CH}_3. El ácido sulfúrico
concentrado y caliente le quita una molécula de agua: el −OH-\text{OH} del C2 y un H de un carbono
vecino (C1 o C3), y entre ambos carbonos se forma un doble enlace.CH3 ⁣− ⁣CH(OH) ⁣− ⁣CH(CH3) ⁣− ⁣CH3  →Δ  H2SO4    CH3 ⁣− ⁣CH ⁣= ⁣C(CH3) ⁣− ⁣CH3+H2O\text{CH}_3\!-\!\text{CH(OH)}\!-\!\text{CH(CH}_3)\!-\!\text{CH}_3 \;\xrightarrow[\Delta]{\;\text{H}_2\text{SO}_4\;}\; \text{CH}_3\!-\!\text{CH}\!=\!\text{C(CH}_3)\!-\!\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}
  • Si el H sale del C3 (que es un carbono terciario), se forma el 2-metilbut-2-eno, un alqueno
trisustituido: es el producto mayoritario según la regla de Saytzeff (sale el alqueno más
sustituido, el más estable).
  • Si el H sale del C1, se forma el 3-metilbut-1-eno,
CH2 ⁣= ⁣CH ⁣− ⁣CH(CH3) ⁣− ⁣CH3\text{CH}_2\!=\!\text{CH}\!-\!\text{CH(CH}_3)\!-\!\text{CH}_3, que es el minoritario.Tipo: eliminacioˊn (deshidratacioˊn)\textbf{Tipo: eliminación (deshidratación)}d) 1-Bromobutano + NaOH: sustitución nucleófilaCH3 ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣CH2Br+NaOH⟶CH3 ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣CH2OH+NaBr\text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\text{Br} + \text{NaOH} \longrightarrow \text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\text{OH} + \text{NaBr}El ion hidróxido, un nucleófilo, ataca al carbono unido al bromo (que tiene carga parcial positiva
porque el bromo es más electronegativo) y desplaza al ion bromuro. El producto orgánico es el
butan-1-ol; el otro producto, el bromuro de sodio, es inorgánico.Tipo: sustitucioˊn nucleoˊfila\textbf{Tipo: sustitución nucleófila}Es la reacción que se da con NaOH en disolución acuosa. Si se usara NaOH en etanol y en caliente,
predominaría la eliminación y se obtendría but-1-eno (CH2 ⁣= ⁣CH ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣CH3\text{CH}_2\!=\!\text{CH}\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_3),
agua y NaBr.
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Consejo

Lee las condiciones: el mismo halogenuro con NaOH acuoso sustituye y con NaOH en etanol caliente elimina; el alcohol con ácido sulfúrico en caliente se deshidrata. En las adiciones y eliminaciones con dos productos posibles, nombra los dos y di cuál es el mayoritario (Markovnikov, Saytzeff).
Paso 1 de 3
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