1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO
Departamento de Engenharia e Ciências Exatas
LISTA DE EXERCÍCIOS
Química Orgânica I – Engenharia Química – Professor Sandro Greco
Estrutura e reatividade e Efeitos Estereoeletrônicos.
1ª Questão: O Grupo alquila aumenta a nucleofilicidade da dupla ligação nas reações com eletrófilos.
Identifique e represente a principal interação entre orbitais que justifique essa observação.
CH3 CH3
E
E
H3C K1 H3 C
K1/K2 = 2,5 x 104
H H
E
E
H3C K2 H3 C
2ª Questão: Em muitas aminas, o átomo de nitrogênio possui hibridação sp3, com uma estrutura
piramidal e ângulos de ligação próximos de 109o. Na formamida, o átomo de nitrogênio encontra-se
num arranjo planar, com ângulos de ligação próximos a 120o.Explique essa observação experimental.
O
H NH2
Formamida
3ª Questão: A cicloeptatrienona (I) é muito estável, enquanto que a ciclopentadienona (II), ao
contrário, é bastante instável e sofre rapidamente uma reação de Diels-Alder com ela mesma. Explique
a diferença de estabilidade desses dois compostos.
O
O O O
O
+
reação de Diels-Alder O
(I) (II)
4ª Questão: Os dois compostos a seguir são isômeros, isto é, eles são compostos diferentes com a
mesma fórmula molecular. (a) Por que essas moléculas não se convertem naturalmente uma na outra?
(b) A absorção de luz pela dupla ligação na molécula, favorece a interconversão dessas duas
moléculas, explique essa afirmativa.
H R H H
C C C C
R H R R
trans cis
5ª Questão: O composto mostrado a seguir é o imidazol usado na síntese do aminoácido histidina e
também da histamina, um autacóide usado como protótipo na preparação de anti-histamínicos. Quando
o imidazol é dissolvido em água ocorre uma transferência de próton para formar um cátion. Esse
cátion é melhor representado pela estrutura A ou B? Explique a sua resposta?
H
N N N
+ H2O
N N N
H H H
H
imidazol (A) (B)
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6ª Questão: Foram discutidos previamente, os fatores que contribuem para a tendência de acidez dos
ácidos carboxílicos (X=OH). Esses mesmos fatores também influenciam a acidez dos ácidos fracos
baseados na estrutura das amidas (X=NR). Com os seus conhecimentos sobre efeitos indutivos e
orbitais moleculares, explique por que o composto 1 é quatro unidades de pKa mais ácido do que 2.
O O
H + H
R X R X
X = O (ácido carboxílico), X= NH (amida), X= CH2 (cetona/éster)
O O
H3C CH3
O N H O N
H
1, pKa = 20 2, pKa = 24
7ª Questão: Um ácido carboxílico pode existir tanto na configuração E, quanto na Z, que são
diferentes no ângulo diedro em torno da ligação C-O. Estudos de cálculos teóricos demonstraram que
o isômero Z do ácido fórmico é mais estável cerca de 4,04 kcal/mol. Assumindo que o pKa do isômero
Z do ácido fórmico seja igual a 3,77, calcule o pKa do isômero E do ácido fórmico e diga qual par de
elétrons (A ou B) do ânion carboxilato mostrado a seguir é o mais básico. Explique a sua resposta.
O O O
H A
H O + 4,04 kcal/mol H O H O
isômero Z H B
isômero E ânion carboxilato
pKa = 3,77
8ª Questão: Qual dos compostos ou íons mostrados a seguir são aromáticos? Escreva os digramas de
orbitais para mostrar por que.
O
N O
N
N N O
H
Piridina Imidazol Íon pirílio Oxaciclo-heptatrieno Isoxazol
9ª Questão: O composto K é encontrado quase que inteiramente na sua forma enólica E. Explique
essa afirmativa.
O O
O OH
O O
K E
10ª Questão: Escreva um diagrama de orbitais completo para todos os orbitais p ligantes e antiligantes
do cátion cíclico de três membros mostrados a seguir. A molécula é obviamente muito tencionada. A
existência desse cátion pode ser pelo fato dele ser aromático?
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