Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)
Problemas Integrados
A estrutura da melatonina incorpora dois átomos de nitrogênio. Qual é o estado de hibridização e a geometria de cada átomo de nitrogênio? Explique sua resposta.
2.62 Represente todas as estruturas de ressonância significativas para cada uma das seguintes substâncias:
PROBLEMAS INTEGRADOS
2.63 A cicloserina é um antibiótico isolado a partir do micróbio Streptomyces orchidaceous. Ele é utilizado em conjunção com outros fármacos para o tratamento da tuberculose.
(a) Qual é a fórmula molecular dessa substância? (b) 3 Quantos átomos de carbono com hibridização sp estão presentes nesta estrutura? (c) 2 Quantos átomos de carbono com hibridização sp estão presentes nesta estrutura? (d) Quantos átomos de carbono com hibridização sp estão presentes nesta estrutura? (e) Quantos pares isolados estão presentes nesta estrutura? (f) Identifique cada par isolado como localizado ou deslocalizado. (g) Identifique a geometria de cada átomo (exceto para os átomos de hidrogênio).
2.64 Ramelteon é um agente hipnótico utilizado no tratamento da insônia:
(a) Qual é a fórmula molecular dessa substância? (b) 3 Quantos átomos de carbono com hibridização sp estão presentes nesta estrutura? (c) 2 Quantos átomos de carbono com hibridização sp estão presentes nesta estrutura? (d) Quantos átomos de carbono com hibridização sp estão presentes nesta estrutura? (e) Quantos pares isolados estão presentes nesta estrutura? (f) Identifique cada par isolado como localizado ou deslocalizado. (g) Identifique a geometria de cada átomo (exceto para os átomos de hidrogênio). (h) Represente todas as estruturas de ressonância significativas da cicloserina.
2.65 Na substância vista a seguir, identifique todos os átomos de carbono que são deficientes em elétrons (δ+) e todos os átomos de carbono que são ricos em elétrons (δ−). Justifique sua resposta com as estruturas de ressonância.
2.66 Considere as duas substâncias vistas a seguir:
(a) Identifique qual dessas duas substâncias tem maior estabilização por ressonância. (b) Você esperaria que a substância C (vista a seguir) tivesse uma estabilização por
ressonância que é mais semelhante a substância A ou a substância B?
2.67 Ligações simples geralmente experimentam rotação livre à temperatura ambiente
(como será discutido em mais detalhes no Capítulo 4):
No entanto, a “ligação simples” mostrada a seguir apresenta uma grande barreira para rotação. Em outras palavras, a energia do sistema aumenta muito se essa ligação sofre rotação. Explique a origem dessa barreira de energia. (Sugestão: Pense sobre os orbitais atômicos a serem usados para formar o “condutor”.)
Os Problemas 2.68-2.69 são destinados aos estudantes que já estudaram espectroscopia de infravermelho (Capítulo 15, Volume 2).
2.68 Os polímeros são substâncias muito grandes, construídos a partir de unidades menores, chamadas monômeros. Por exemplo, o polímero 2, denominado poli(acetato de vinila), é produzido a partir de acetato de vinila (1). O polímero 2 pode ser convertido no polímero 4, chamado poli(álcool vinílico), ou PVA, através de um processo chamado de hidrólise (explorada posteriormente no Capítulo 21). A hidrólise completa de 2 leva a 4, enquanto a hidrólise incompleta de 2 leva a 3, em que a cadeia do polímero contém ainda alguns grupos acetato residuais. O polímero 2 é um dos principais ingredientes de cola branca, enquanto o polímero 3 está presente em colas aquosas de PVA. Descreva como a espectroscopia de infravermelho pode ser usada para monitorar a conversão de 3 em 4. Especificamente, descreva o que você olharia para confirmar a hidrólise completa dos grupos acetato (J. Chem. Ed. 2006, 83, 1534-1536).