(ch3)2c=ch2 ch3 ch2 ch3 2 h c c h ch h 3 · pdf filech2=chch 2ch3 (ch 3) c=ch =chch 1-butene...

1

Esercitazione n. 5 - Esercitazione sulla stereoisomeria geometrica

1. In quali dei seguenti composti troviamo isomeria geometrica?

(CH3)2C=CH2 CH3CH2CH=CHCH3

cis; Z trans; E

C C CH2

H CH3

HCH3 C C

CH2

H H

CH3CH3

(CH3)2C=CHCH3 CH3CH=CCl2

CH3CCl=CHCl C C

CH3

Cl H

Cl C C

CH3

Cl Cl

H

trans; E cis; Z

1,2-difeniletene

cis; Ztrans; E

C C H

H

C C H H

1-buten-3-ino C CHCHCH2

2-penten-4-ino

cis; Ztrans; E

C C CH3

H C

H

CH C C

CH3

H H

C CH

2,3-dimetil-2-pentene C C CH3

CH3 CH2

CH3

CH3

2-butenoato di etile

cis; Ztrans; E

C C CH3

H CO2CH2CH3

H C C

CH3

H

CO2CH2CH3

H

2

2. Per ciascuna delle seguenti coppie, dire se si tratta di isomeri strutturali, isomeri posizionali o isomeri geometrici:

isomeri strutturali isomeri posizionali isomeri geometrici

stessa formula molecolare, diversa disposizione degli atomi

stessa formula molecolare, stessa disposizione degli atomi, diversa POSIZIONE del doppio legame

stessa formula molecolare, stessa disposizione degli atomi, stessa posizione del doppio legame, diversa GEOMETRIA dei gruppi rispetto al doppio legame

cis-2-esene e trans-2-esene isomeri geometrici

3-esene e 2-esene C C C C C C C C C C C C isomeri

posizionali

2-metil-2-butene e 1-pentene C C C C C

C C C C C

isomeri strutturali

cis-3-ottene e trans-4-ottene isomeri posizionali

C C C C C C CC

C C C C C C CC

2-metil-2-pentene e 3-metil-2-pentene

C C C C C C

C CC C C C

C C C C C C

C CC C C C

isomeri strutturali

2-metil-2-pentene e 4-metil-2-pentene

C C C C C C

C C C C C C

C C C C C C

isomeri posizionali

3

3. Dire per quali dei seguenti composti esiste isomeria geometrica e scrivere gli stereoisomeri corrispondenti:

CH2=CHCH2CH3 (CH3)3C=CH2 CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH3

1-butene metilpropene 1-eptene

2-metil-2-eptene (CH3)2C=CHCH2CH2CH2CH3

1-cloro-1-butene C C Cl

H H

CH2CH3

CH2CH3 C C

Cl

H

H

cis; Z trans; E

1,1-dicloro-1-butene CCl2=CHCH2CH3

cis; Z trans; E

1,1-dicloro-2-butene C C CH

H H

CH3Cl Cl

C C CH

H CH3

HCl Cl

4. Indicare, per ogni serie di composti, se si tratta di isomeri strutturali, isomeri geometrici, o dello stesso composto:

CH CH3 CH2

CH2 CH2

CH CCH3 CH3 CH3

CH CHCH3 CH3

CH2 isomeri strutturali

CH CH2CH2C

OH

(CH3)2 CH CHCH2CH

OH

CH3CH3 CH CH2CH2CH

O

CH3

CH3

isomeri strutturali

CH3

Cl

CH3

Cl

CH3

ClCl CH3

isomero strutturale degli altri

isomeri geometrici stesso composto

OH

Cl

Cl

OH

Cl

OH OH Cl isomero strutturale

degli altri isomeri geometricistesso composto

*

4

stesso composto H CH2Cl

Cl H

Cl H

H CH2Cl

posizionaliH H

CH2 CH2CH3

CH3

H CH2CH2CH3

CH3 H

stesso composto

CH CH3

H H

CH2 H H

CH3CHCH2

5. Dare le formule strutturali per ciascuno dei seguenti composti, scrivendo entrambi gli isomeri geometrici (se ci sono); indicare ogni struttura con cis, trans, o nessun isomero geometrico:

a) 1-esene CH2 CHCH2CH2CH2CH3 nessun isomero geometrico

b) 2-esene

cis trans

CH CHCH2CH2CH3CH3 H H

CH3 CH2CH2CH3

CH2CH2CH3H

CH3 H

*

c) 2-metil-1-butene nessun isomero geometricoCH2 C(CH3)CH2CH3

d) 2-metil-2-butene

C CH CH3

CH3 CH3 nessun isomero geometrico

e) 1-bromo-1-butene

cis trans

CH CCH2CH3Br H H

Br CH2CH3

H

Br H

CH2CH3

6. Scrivere le formule strutturali degli alcheni di formula molecolare C6H12 che presentano isomeria geometrica. Mostrare le due configurazioni.

C6H12 C C C C C C

C C C C C C 1-esene

C C C C C C C C C C C C

2-esene 3-esene

5

cistrans

CH3

H H

CH2CH2CH3CH3

H

H

CH2CH2CH3 cistrans

CH2CH3

H H

CH2CH3CH2CH3

H

H

CH2CH3

C5 + C C CC C C C C C C C

C C

C CC C C C

C CC C C C

C CC C C C

C CC C C C

2-metil-1-pentene 2-metil-2-pentene 4-metil-2-pentene

4-metil-1-pentene C CC C C C

3-metil-1-pentene 3-metil-2-pentene 2-etil-1-butene C C C C

C CC C C C

C CC C C C

C C C C C C

C C

2,3-dimetil-1-butene 2,3-dimetil-2-butene

3,3-dimetil-1-butene

C4 + 2C C CC C

C C

C CC C

C C

C C

C CC C

C C C

C C C C C C

C C C

14. Dare il nome ai seguenti composti, identificando lo stereoisomero con la notazione E,Z:

a)

CH2CH3 CC

CH CH2

1-cicloesil-1-fenil-2-etilbutadiene(Z)-

CC ClCl

I I b)

1,2-dicloro-1,2-diiodoetene(Z)-

c) CC

HD

H D 1,2-dideuteroetene(E)-

d)

CC HCH3

H C C

H H

H 1,3-pentadiene(E)-

e)

CC CH2CH3

F

H Cl 2-cloro-1-fluoro-1-butene(E)-

6

f)

CC

CO2HH

CH3 CH2OH

acido 2-idrossimetil-2-butenoico(E)-

g)

CC

CH2CH2BrH

CH3 CH2OH

5-bromo-3-idrossimetil-2-pentene(Z)-

h)

H Cl

CH3CH3

1-cloro-1,2-dimetilciclopropano(E)-

i)

CC HCH2

CH3

CH3

C(CH3)3 2,2,4-trimetil-3-esene

CC CH2CH2CH3H

CH3 Cl

j)

(Z)- 3-cloro-2-esene

k)

CC CH2CH3CH3

H CH3 3-metil-2-pentene(Z)-

CC BrCH3

Cl CH3

l)

2-bromo-3-cloro-2-butene(E)-

m)

C C Cl

H CH(CH3)2

CH2CH3

n)

C C F

H CH(CH3)2

CH2CH2CH3

o)

C C CH3

H CH3

CO2H C C

Cl

Br H

NO2 p)

C C CH3

H

CO2H q)

C C CH3

CHO

CO2Hr)

C C C

CH2 Cl

C

Cl

CH3

O O

CH3 s)

1-cloro-2-etil-3-metil-1-butene(E)- 1-fluoro-2-isopropil-1-pentene(E)-

acido 2-metil-2-butenoico(Z)- 1-bromo-1-cloro-2-nitroetene(E)-

acido 3-fenil-2- butenoico acido 3-fenil-2-formil-2-butenoico

(E)- 3-cloro-4-clorometil- 3-esen-2,5-dione

(Z)-(E)-

7

15. a) Scrivere gli isomeri geometrici del 2,4-esadiene e dare loro i nomi, secondo le notazioni E,Z e cis,trans;

2,4-esadiene

C C CH3

H C

H

H C

CH3

H

CH CHCH3 CH CH CH3123456

1 2 3 4 5 6 3 stereoisomeri

C C H

CH3 C

H

H C

H

CH3 C C

CH3

H C

H

H C

H

CH3

trans,trans ; E,E cis,cis ; Z,Z cis,trans; E,Z

b) Scrivere le due conformazioni del butadiene e spiegare perché non si possono chiamare semplicemente cis e trans.

C C H

H C

H

H C

H

H C C H

H C

H

CH H

H Perché non sono stereoisomeri, ma solo rotameri

s-trans s-cis

22. Scrivere le due conformazioni a sedia per ciascuno dei seguenti composti, specificando quale è più stabile e perché: a) cis-1-metil-3-terz-butilcicloesano; b) trans-1-isopropil-3-metilcicloesano.

CCH3 CH3 CH3 CH3

C

CH3 CH3

CH3

CH3

cis-1-metil-3-terz-butilcicloesano Il gruppo terz-butile è troppo voluminoso per potersi mettere in posizione assiale

CH3

CH CH3

CH3

CH

CH3

CH3 CH3

trans-1-isopropil-3-metilcicloesano Il metile è più piccolo dell’isopropile: quando è in posizione assiale, le interazioni con gli H assiali sono minori di quelle dell’isopropile

8

23. Spiegare quale stereoisomero è più stabile per ciascuna delle seguenti coppie (scrivere le conformazioni a sedia corrispondenti): a) cis- e trans-1,2- dimetilcicloesano; b) cis- e trans-1,4-dimetilcicloesano; c) cis- e trans-1,3- dimetilcicloesano.

sarà più stabile lo stereoisomero che assume la conformazione più stabile

1,2 CH3

CH3

CH3 CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

trans cis

1,3

CH3CH3

CH3CH3

cis

CH3

CH3 CH3

CH3

trans

*

CH3CH3

CH3

CH3

1,4 CH3

CH3

CH3

CH3

cistrans

29. Scrivere le configurazioni cis e trans del biciclo[4.4.0]decano, servendosi delle formule sia proiettive che conformazionali (a sedia).

trans

H

H

H

H cis

H

H

H

H

9

32. I composti riportati qui sotto sono isolati dalle piante ed appartengono ad un gruppo importante di composti naturali, chiamati terpeni.

me