Solucionario Practica 2

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    15-Jan-2016
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practica

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  • 1-A

    Valor base de polienona - insaturada: 210nm

    Doble enlace que extiende la conjugacin: 2 x 30 = 60nm

    Sustituyente alquilo en posicin alfa (): 10nm

    Sustituyente alquilo en posicin gama (): 18nm

    Resto de anillo en posicione gama y posteriores: 18nm

    Total (max): 210 + 60 + 10 + 18 + 18 = 316nm

    Identificamos la molcula

    como una polienona ali-

    cclica - insaturada.

    Utilizando la Regla de

    Woodward-Fieser:

    1-B

    Identificamos la molcula

    como una polienona acclica

    de 5 miembros - insatu-

    rada. Utilizando la Regla de

    Woodward-Fieser:

    Valor base de polienona aciclica de 5 miembros - in-

    saturada: 202nm

    Doble enlace que extiende la conjugacin: 30nm

    Doble enlace exocclico: 5nm

    Sustituyente alquilo en posicin alfa (): 10nm

    Sustituyente alquilo en posicin gama (): 12nm

    Resto de anillo en posicione gama (): 18nm

    Total (max): 202 + 30 + 5 + 10 + 12 + 18 = 277nm

    ROBERT BURNS WOODWARD

  • 1-C

    Valor base de polienona - insaturada: 215nm

    Doble enlace que extiende la conjugacin: 30nm

    Sustituyente alquilo en posicin alfa (): 10nm

    Sustituyente alquilo en posicin gama () y posteriores: 2 x 18 = 36nm

    Resto de anillo en posicin beta (): 12nm

    Resto de anillo en posicione gama () y posteriores: 18nm

    Total (max): 215 + 30 + 10 + 36 + 12 + 18 = 321nm

    Identificamos la molcula

    como una polienona ac-

    clica - insaturada. Utili-

    zando la Regla de Wood-

    ward-Fieser:

    1-D

    Identificamos la molcula

    como un polieno acclica.

    Utilizando la Regla de

    Woodward-Fieser:

    Valor base de polieno aciclica homoanular: 217nm

    Doble enlace que extiende la conjugacin: 2 x 30 = 60nm

    Sistema dieno homoanular: 2 x 36 = 72nm

    Doble enlace exocclico: 2 x 5 = 10nm

    Sustituyente alquilo: 5nm

    Resto anular unido al cromforo: 4 x 5 = 20nm

    Total (max): 217 + 60 + 72 + 10 + 5 + 20 = 384nm

    LOUIS FREDERICK FIESER

    1

    2

    3 4

    5

    7

    6 8

  • 1-E

    Valor base de aromtico Ar-COR: 246nm

    Resto de anillo en posicin orto (o-) y meta (m-): 2 x 3 = 6nm

    Total (max): 246 + 6 = 252nm

    Identificamos la molcula

    como un compuesto arom-

    tico del tipo Ar-COR. Utili-

    zando la Regla de Wood-

    ward-Fieser:

    1-F Identificamos la molcula

    como un compuesto arom-

    tico del tipo Ar-COR. Utili-

    zando la Regla de Wood-

    ward-Fieser:

    Valor base de aromtico Ar-COR: 246nm

    Resto de anillo en posicin orto (o-): 3nm

    Grupo polar (-Br) en posicin meta (m-): 2nm

    Total (max): 246 + 3 + 2 = 251nm

    Se corrobora la premisa max de absorcin del cromforo.

    RESPUESTA CORRECTA

    o

    m

    max = 251nm

    o

    m

    Antes de evaluar los grupos al-

    quilos, o grupos polares en com-

    puestos aromticos. Identifica el

    cromofero (Ar-COR, Ar-CHO, Ar-

    CO2H, Ar-CO2R)

  • 1-G

    Valor base de aromtico Ar-CO2H: 230nm

    Grupo polar (-OH) en posicin meta (m-): 2 x 7 = 14nm

    Grupo polar (-OH) en posicin para (p-): 25nm

    Total (max): 230 + 14 + 25 = 269nm

    Se corrobora la premisa max de absorcin del cromforo.

    RESPUESTA CORRECTA

    Identificamos la molcula

    como un compuesto aro-

    mtico del tipo Ar-CO2H.

    Utilizando la Regla de

    Woodward-Fieser:

    1-H

    La molcula presenta un sistema cruzado sealado en la figura, la cual indica que no se puede elegir un

    cromforo especifico por darnos diferentes resultados, las reglas de Woodward-Fieser no aplican para

    este caso.

    A pesar de que el compuesto no se

    puede determinar por las reglas de

    Wooddward-Fieser, esto no impli-

    ca que no se pueda determinar su

    max, pues no es una regla absoluta

  • 2. Discuta las longitudes de onda mximas de absorbancia para cada una de los siguientes cromforos.

    Para la solucin de estos problemas se hace uso de las reglas de Woodward-Fieser para compuestos aro-

    mticos. Primero se analiza la molcula para encontrar el valor base, luego se asignan las posiciones orto-

    meta-para para seguidamente buscar en las reglas el valor de longitud de onda que se agrega al valor ba-

    se :

    Solucin:

    Se observa la molcula y el valor base es del Ar-

    CHO, as:

    mx = 250 nm . Ar-CHO

    2 nm . Br (en posicin orto)

    13 nm .. NH2 (en posicin meta)

    15 nm .. Br (en posicin para)

    280 nm

    2-A

    Solucin:

    Se observa la molcula y el valor base es del Ar-

    CO2R, as:

    mx = 230 nm . Ar-CO2R

    13 nm . NH2 (en posicin meta)

    7 nm .. OCH3 (en posicin meta)

    10 nm .. Cl (en posicin para)

    260 nm

    2-B

    Un poco de historia:

    En 1945 Robert Burns Woodward dio algunas reglas de correlacin para hallar max con la estructura

    molecular. En 1959 Louis Frederick Fieser las modific con mas datos experimentales, y a la regla modi-

    fica se le conoce como las reglas de Woodward-Fieser. Es usada para calcular la posicin y max para una

    estructura dada haciendo una relacin entre la posicin y el grado de sustitucin del cromforo.

  • Solucin:

    Se observa la molcula y el valor base es del Ar-

    CO2H, as:

    mx = 230 nm . Ar-CO2H

    7nm .. OH (en posicin orto)

    7 nm .. OH (en posicin meta)

    15 nm .. Br (en posicin para)

    259 nm

    2-C

    Solucin:

    Se observa la molcula y el valor base es del Ar-

    CO2H, as:

    mx = 230 nm . Ar-CO2H

    0nm .. NO2 (en posicin orto)

    0nm .. NO2(en posicin meta)

    0nm .. NO2(en posicin para)

    230 nm

    2-D

    Sabas que Robert Burns Woodward gan el premio Nobel de Qumica en

    1965?

    Robert Burns Woodward

    Naci en Boston, el 10 de abril de 1917 y fue hijo de inmigrantes britnicos. Estudi qumica en el Insti-

    tuto Tecnolgico de Massachusetts (MIT), donde se licenci en 1936 y doctor en 1937. Posteriormente

    realiz una tesis postdoctoral en la Universidad de Illinois, y a partir de 1950 fue profesor de qumica y

    catedrtico en la Universidad de Harvard.

    Interesado en la sntesis qumica de sustancias orgnicas, consigui sintetizar la quinina en 1944,

    el colesterol y la cortisona en1951, la estricnina en 1954, la reserpina en 1956 y la vitamina

    B12 en 1971. Tambin consigui reproducir en un laboratorio la molcula de la clorofila,

    el pigmento responsable del color verde de las plantas.

    En 1965 le fue concedido el Premio Nobel de Qumica por sus trabajos en la sntesis de materiales natu-

    rales. Sus trabajos tericos incluyen su colaboracin con Roald Hoffmann, con quien realiz estudios de

    los mecanismos de reaccin de los productos qumicos, instaurando la regla Woodward-Hoffmann.

    Woodward falleci en Cambridge el 8 de julio de 1979 vctima de un infarto de miocardio.

  • 3-A

    - caroteno

    Para calcular max y max utilizaremos la regla de Fieser-Khun:

    Identificamos las variables para el -caroteno:

    Entonces calculamos:

    max = 114 + 5x10 +11x(48,0 - 1.7x11) - 16,5x2 - 10x0

    max = 453.3nm

    max = (1,74x104)x11 = 19,1x104

    El problema plantea que, segn las reglas de Fieser-Khun, en la

    espectroscopia UV-Visible para el -caroteno, que es un precur-

    sor de la vitamina A. Los valores observados (max de -

    caroteno es de 452nm, mientras que para max es de 15.2x104).

    max = 114 + 5M +n(48,0 - 1.7n) - 16,5Rendo - 10Rexo

    max = (1,74x104)n

    DISCUSIN :

    Notamos que el valor de max calculado es muy cercano al observado,

    por lo que comprobamos que la ecuacin se ajusta mucho a el verdadero

    valor de su longitud de onda mxima de absorcin. Tambin vemos que

    max tiene cierta diferencia respecto a al valor observado, ya que segn la

    ecuacin, la capacidad de absorcin mxima slo depende de n: nmero

    de dobles enlaces conjugados.

    M = 6 sustituyentes alquilo + 4 restos anulares =10

    n = 11 enlaces dobles conjugados

    Rendo = 2 ciclos con dobles enlaces endo

    Rexo = 0

    Sabas que El -caroteno es un

    complemento alimenticio que te

    ayuda a conseguir un bronceado

    saludable?

    Un estudio cientfico confirma que el betacaro-

    teno es un complemento alimenticio que ace-

    lera el bronceado y nos protege de las quema-

    duras solares, evitando as el envejecimiento

    prematuro de la piel.

    Adems el betacaroteno tambin ayuda a pro-

    teger nuestro organismo de algunos tipos de

    cncer gracias a sus virtudes antioxidantes.

  • 3-B

    Utilizando la regla de Fieser-Khun, de la misma manera.

    Identificamos las variables para el compuesto:

    Calculamos:

    max = 114 + 5x8 +11x(48,0 - 1.7x11) - 16,5x0 - 10x0 = 476.3nm

    max = (1,74x104)x11 = 19,1x104

    M = 6 sustituyentes alquilo + 2 restos anulares =8

    n = 11 enlaces dobles conjugados

    Rendo = 0

    Rexo = 0

    DISCUSIN :

    Notamos que el valor de max calculado es cercano al calculado de el -

    caroteno. Tambin notamos que el max sigue siendo el mismo, ya que

    este valor solo depende de n; dado que, los enlaces dobles conjugados

    n