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Esercitazione n. 5 - Esercitazione sulla stereoisomeria geometrica 

1. In quali dei seguenti composti troviamo isomeria geometrica? 

(CH 3 ) 2 C=CH 2 

CH 3 CH 2 CH=CHCH 3 

(CH 3 ) 2 C=CHCH 3 

CH 3 CH=CCl 2 

CH 3 CCl=CHCl 

1,2-difeniletene 

CH CH 

3 2 

CH3 Cl 

C C 

Cl H 

CH 2 

CH3 CH3 H 

C C 

C C 

H H 

cis; Z 

H CH3 trans; E 

CH3 H 

C C 

Cl Cl 

trans; E cis; Z 

H 

C C 

H 

trans; E 

1-buten-3-ino C CH 

CH 

CH 2 

2-penten-4-ino 

H C 3 

C C 

H C 

trans; E 

H 

CH 

H C 3 

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

H C 3 CH2 2-butenoato di etile 

H C 3 

C C 

H 

H CO CH CH 2 2 3 

trans; E 

H H 

C C 

cis; Z 

H C 3 C CH 

C C 

H H 

cis; Z 

CH 3 

H C 3 

C C 

H H 

cis; Z 

CO 2 CH 2 CH 3 

1

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 


molecolare, stessa 

disposizione degli atomi, 

diversa POSIZIONE del 

doppio legame 


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 

C 

C 

C C C 

1-pentene C C C C C 

cis-3-ottene e 

trans-4-ottene 

2-metil-2-pentene e 

3-metil-2-pentene 

2-metil-2-pentene e 


C C C C C C C C 


C 

C 

C C C C 

C C C 

C 

C C 

isomeri strutturali 

C 

C C 

C 

C C C 

C C C C C 

C 


isomeri posizionali 

C C C C C 

C C C C C 

C 

C 

C C C C C 

isomeri posizionali 

2

* 

3. Dire per quali dei seguenti composti esiste isomeria geometrica e scrivere 

gli stereoisomeri corrispondenti: 

1-butene metilpropene 1-eptene 

CH 2 =CHCH 2 CH 3 

(CH 3 ) 3 C=CH 2 

CH 2 =CHCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 

2-metil-2-eptene (CH 3 ) 2 C=CHCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 

Cl CH2CH3 Cl H 

1-cloro-1-butene C C 

C C 

H H H CH2CH3 cis; Z trans; E 

1,1-dicloro-1-butene CCl 2 =CHCH 2 CH 3 

1,1-dicloro-2-butene 

Cl 

Cl 

CH 

CH 3 

C C 

H H 

cis; Z 

Cl 

Cl 

CH H 

C C 

H CH3 trans; E 

4. Indicare, per ogni serie di composti, se si tratta di isomeri strutturali, 

isomeri geometrici, o dello stesso composto: 

CH 3 

CH C 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH CH 

CH2 CH3 CH 2 

CH 2 

CH CH 3 

CH 2 


OH 

O CH3 (CH ) 3 2 C CH2 CH CH2 CH3 CH CH2 CH CH CH3 CH3 CH CH2 CH CH2 OH 


CH3 CH3 CH3 Cl 

isomero strutturale 

degli altri 

OH 

Cl 

stesso composto 

Cl 

CH 3 

isomeri geometrici 

Cl 

OH 

isomeri geometrici 

Cl 

Cl 

Cl 


OH HO Cl 

isomero strutturale 

degli altri 

3

* 

Cl H 

H CH 2 Cl 


H CH 2 Cl 

Cl H 

H H 

CH 3 

CH 2 

H H 

CH 2 


CH 2 CH 3 

CH 

CH CH CH 2 3 H H 

C 

H 3 

posizionali 

CH 3 

H 

H CH 2 CH 2 CH 3 

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 CH 2 CHCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 

b) 2-esene 

CH CHCH 2 CH 2 CH 3 

CH 3 

c) 2-metil-1-butene 

d) 2-metil-2-butene 

H C 3 

C CH 

H C 3 

CH 3 

CH 2 C(CH 3 )CH 2 CH 3 

CH 3 

e) 1-bromo-1-butene 

Br CH CCH CH 2 3 

nessun isomero geometrico 

CH 2 CH 2 CH 3 

CH 3 

H H 

H CH CH CH 

cis 2 2 3 

trans 

H 



Br CH 2 CH 3 

Br H 

H H H CH CH 2 3 

cis trans 

6. Scrivere le formule strutturali degli alcheni di formula molecolare C 6 H 12 

che presentano isomeria geometrica. Mostrare le due configurazioni. 

C 6 H 12 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 

4

CH 3 

H 

H CH CH CH 2 2 3 

trans 

C C 

C 

C C C 

C 

C5 + C 

C C C C C 

C4 + 2C 

CH 3 

H H 

cis 


C C 

C 

C C C 

CH 3 

CH 2 

H 

CH 3 

H CH CH 2 3 

trans 

C 

C C 

C 


C C 

C 

C C C 

C C 

C 

C C C 

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


C 

C C C C C 

C 

C C C C C 

CH 2 

H H 

cis 

CH 2 CH 3 

C C 

C 

C C C 


C 

C C C C C 

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

C 

C 

C 

C C 

C 

C C C C C C C C C C 

C 

C 

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

C 

C 


C 

C 

3,3-dimetil-1-butene 

14. Dare il nome ai seguenti composti, identificando lo stereoisomero con 

la notazione E,Z: 

Cl Cl 

a) 

b) C C 

C 

CH 

C 

CH2 I I 

CH CH 2 3 

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

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

c) 

D 

C 

C 

H 

H D 

(E)- 1,2-dideuteroetene 

e) 

F 

C 

H Cl 

CH2CH3 C 

d) 

H 3 

C H 

C C 

H C 

H C 

H 

H 

(E)- 1,3-pentadiene 

(E)- 

2-cloro-1-fluoro-1-butene 

5

f) 

H 

C 

CH 3 

CO H 2 

C 

CH 2 OH 

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

h) 

C 

H 3 

H Cl 

CH 3 

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

j) 

H 

C 

CH 3 

C 


Cl 

(Z)- 3-cloro-2-esene 

m) 

Cl 

C C 

CH 2 CH 3 

H CH(CH 3 ) 2 

k) 

(E)-1-cloro-2-etil-3-metil-1-butene 

q) 

o) 

C 

H 3 

C 

H 3 

CO H 2 

C C 

H CH 3 

C C 

H 

CO 2 H 

CH 3 

C 

C 

g) 

H 

C 

CH 3 

CH CH Br 

2 2 

C 

CH 2 OH 

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

i) 

CH 2 CH 3 

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

r) 

C 

H 3 

CO 2 H 

C C 

CHO 

CH3 CH2 C 

CH 3 

H 

C 

C(CH 3 ) 3 

2,2,4-trimetil-3-esene 

l) 

CH 3 

C 

C 

Br 

Cl CH 3 

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

n) 

F CH2CH2CH3 C C 

p) 

H CH(CH 3 ) 2 

(E)- 1-fluoro-2-isopropil-1-pentene 

Cl 

C C 

Br H 

NO 2 

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

acido(E)-3-fenil-2butenoico s) 

H C 3 

O 

C 

H C 3 

C 

C C 

Cl H C 2 

Cl 

acido (E)-3-fenil-2 (Z)- 3-cloro-4-clorometilformil-2-butenoico 

3-esen-2,5-dione 

O 

6

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 

H C H 

3 

C C 

H C 

H 

1 2 3 4 5 6 3 stereoisomeri 

CH CH CH CH CH CH 3 

3 

6 5 4 3 2 1 

H 

C 

CH3 H 3 

H H 

C C 

C C 

H 

CH3 C 

H 

H C H 

3 

C C 

H C 

H 

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. 

H H 

C C 

H C 

H 

s-trans 

H 

C 

H 

H H 

H 

C C 

C H 

s-cis 

H C 

H 

Perché non sono 

stereoisomeri, ma 

solo rotameri 

CH3 C 

H 

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. 

CH 3 

C 

H 3 

C 

CH3 CH3 CH 3 

CH3 C CH3 CH 3 

cis-1-metil-3-terz-butilcicloesano 

Il gruppo terz-butile è troppo voluminoso per potersi mettere in posizione 

assiale 

CH 3 

C 

H 3 

CH 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH 

CH 3 

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 

7

* 

23. Spiegare quale stereoisomero è più stabile per ciascuna delle seguenti 

coppie (scrivere le conformazioni a sedia corrispondenti): a) cis- e trans-1,2dimetilcicloesano; 

b) cis- e trans-1,4-dimetilcicloesano; c) cis- e trans-1,3dimetilcicloesano. 

1,2 

1,3 

1,4 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

sarà più stabile lo stereoisomero che assume la 

conformazione più stabile 

trans 

CH 3 

cis 

C 

H 3 

trans 

H3C 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

C 

H 3 

C 

H 3 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

trans 

CH 3 

cis 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

29. Scrivere le configurazioni cis e trans del biciclo[4.4.0]decano, 

servendosi delle formule sia proiettive che conformazionali (a sedia). 

H 

H 

trans 

H 

H 

H 

H 

cis 

cis 

H 

H 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

8

32. I composti riportati qui sotto sono isolati dalle piante ed appartengono 

ad un gruppo importante di composti naturali, chiamati terpeni. 

CH 3 

CH 3 

HO 

H C 3 

H C 3 

C 

CH 

H C 3 CH3 mentolo 

H 

borneolo 

a) Dare la formula molecolare mentolo = C10H20O borneolo = C10H18O b) Questi composti sono isomeri? NO 

c) Quale è la dimensione del loro anello? 

OH 

d) Quale è il gruppo funzionale? -OH (alcool) 

mentolo: 6 termini 

borneolo: biciclo (6+5) 

e) Quali sono i sostituenti? isopropile e metile nel mentolo, metili 

nel borneolo 

f) Che relazione di stereoisomeria c'è tra gruppo funzionale e sostituenti? 

HO 

g) Dare il nome IUPAC 

CH 3 

CH 

H3 H3 C 

C 

C 

CH 3 

H 

H C 3 CH3 mentolo borneolo 

h) Scrivere un isomero geometrico del mentolo 

C 

H 3 

trans 

trans 

CH3 OH 

CH 

CH3 

H 

OH 

2-isopropil-4-metilcicloesanolo 

1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]-2-eptanolo 

C 

H 3 

cis 

i) Scrivere le conformazioni di mentolo e borneolo. 

CH 3 

OH 

H 

CH 3 

per es: 

HO 

C 

H 3 

CH 3 

CH 

CH 3 

9

a) 

* 

b) 

Esercitazione n. 6 - Esercitazione sulla stereoisomeria ottica. 

2. Sistemate un piano di simmetria in ciascuna delle seguenti strutture: 

H 

-------------- 

CH 3 

H 

CH 3 

b) 

OH 

H 

H 

OH 

c) 

H 

OH 

O 

H 

OH 

d) 

H 

C 

H 3 

H 

CH 3 

CH3 CH3 3. Per ognuna delle seguenti coppie, indicare se si tratta di stereoisomeri, 

isomeri strutturali, o dello stesso composto: 

H 3 

d) 

C 

CH 3 

a) CH3 CH CH CH 

2 2 e 

H 

c) 

H C 3 

H 

H C 3 

C 

H Cl 

e 

OCH 3 

Br 

H 

H 

C 

H 3 

H 

e 

CH 3 

CH 3 

CH CH 

3 CH CH CH 2 2 3 


H 

H 

Cl 

e) Cl H H CH3 e 

H 

CH 3 

Cl 

H 

C 

H 

H 

CH 3 

CH 3 

H 

OCH 3 

H 

Br 

stereoisomeri 

(enantiomeri) 


H 


NON ci sono C*!! 

stereoisomeri 

(enantiomeri) 

Cl H 

H CH3 H CH3 Cl 

H 

10

f) 

H C 3 

Cl 

CH 

Cl 

H C 

OH 2 

e 

H H H 

CH 2 

OH 

H 


* 4. Per ognuna delle seguenti coppie di strutture dire se sono enantiomeri o 

identiche. 

a) 

Br 

C 

CH3 

CH CH 3 2 H 

Br 

C 

CH CH 2 3 

H CH3 b) 

HO 

C 

H C 3 

CH CH 2 3 

H 

H 

C 

H C 3 

CH CH 2 3 

OH 


enantiomeri 

c) 

H 

Cl 

Cl 

CH3 H3C CH2CH3 CH CH 2 3 H 


d) 

H 

Cl 

H 

CH3 CH CH 3 2 Cl 

CH CH 2 3 

CH3 enantiomeri 

n° pari di scambi di legame n° dispari di scambi di legame 

5. Indicare con un asterisco gli atomi di carbonio chirali (se ce ne sono) nei 

seguenti composti: 

a) CH CHBr b) * 

3 CH3 CHBr c) 

d) 

CH 2 

CH 2 

f) 

CH CH 3 2 

e) 

CH 3 

CH2 CH 2 

H NCH(CH 

* 

) 3 CO H 

2 

2 

g) 

CH 3 

* 

h) CH CClBr 3 CH CH CH CH 2 3 

* 

l) CH3 CH(CH2CH3 ) CO H 2 

* 

* CH(OH) 

* 

(CH ) CH CHBr 3 2 CH3 CH 2 CH 3 

* * 

CH 3 CHBr CHBr CH 2 CH 3 

i) H N 2 

CH 2 CO 2 H 

6. Quali tra i seguenti composti sono chirali? (indicare gli stereocentri) 

a) 2-metileptano CH 3 CH CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 

CH 3 

11

) 3-metileptano CH3 CH 2 CH CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 

* 

CH 3 

c) 4-metileptano CH3 CH2 CH CH 2 CH 2 CH CH 2 3 

Br 

CH 3 

d) 1,1-dibromopropano Br CH CH2 CH3 Br Br 

e) 1,3-dibromopropano 

1,2-dibromopropano 


CH 2 

* 

CH 

Br Br 

CH 3 

etino CH CH 

benzene 

HO 

HO 

OH 

CH 

CH2 NHCH3 * O 

H C OH 

3 CH 

H 

O 

H H 

HO CH3 * 

C 

H 3 

C 

CH 3 

CH 3 

* 

C 

H 3 

N 

etene CH 2 CH 2 

HO 

OH 

C CH C 2 

O C 

O OH 

O 

C 

OCH 2 CH 3 

CH 2 

CO 2 H 

12

8. Scrivere la struttura dell'alcool chirale (contenente solo atomi di C, H, O) 

con il più basso peso molecolare possibile. 

OH 

C C C C 

* 

OH 

HC C CH CH3 9. Delle strutture scritte sotto, una è chirale. Quale? 

CH 3 

H 

O 

H H 

H H 

H H 

* 

H 

H 

H 

H 

-H, -CH 3 , -O-CH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 CH 2 O- 

CH 3 

H 

H 

H 

10. La molecola scritta a destra non è otticamente attivo. Perché? 

Br 

ha un elemento di simmetria 

centro di simmetria o di inversione 

Cl 

è sovrapponibile alla sua immagine speculare 

Br 

Cl 

Cl 

Br 

rotazione 

di 180° riflessione 

11. Spiegare perché il trans-1,3-diclorociclobutano non è chirale, mentre il 

trans-1,3-diclorociclopentano lo è. 

Cl 

C 

1 

: -Cl, -H, -CH 

2 

CHClCH 

2 

-, -CH 

2 

CHClCH 

2 

- 

C 

3 

: -Cl, -H, -CH 

2 

CHClCH 

2 

-, -CH 

2 

CHClCH 

2 

- 

Cl 

Cl Cl Cl 

Cl 

Cl 

Br 

non ci sono C* 

C 

1 

: -Cl, -H, -CH 

2 

CHClCH 

2 

CH 

2 

-, -CH 

2 

CH 

2 

CHClCH 

2 

- 

C 

3 

: -Cl, -H, -CH 

2 

CHClCH 

2 

CH 

2 

-, -CH 

2 

CH 

2 

CHClCH 

2 

- 

due C* simili, ma nel trans nessun elemento di simmetria 

13

* 

16. Assegnare alle seguenti strutture la configurazione, secondo la 

notazione R,S: 

a) 

H 

H 

H 

CHO 

CHO 

OH 

CH 2 OH 

CHO 

C OH 

CH 2 OH 

C OH 

CH 2 OH 

HO 

H 

CH 2 

CHO 

C OH 

CH 2 OH 

HO 

H 

2 3 

CHO C CH OH 2 

1 

OH R 

CHO 

C OH 

H 

CH 2 

H 

C 

OH 

CHO 

primo scambio (si inverte 

la configurazione) 

secondo scambio 

3 

HO 1 

OH 

CH2 C 

3 

H 

2 

CHO 

2 CHO 

HO 

C CH OH 2 

1 3 

H 

CHO 

2 

CH OH 2 

C OH 

1 

H 

b) 

C 

H 3 

Br 

D 

H 

C 

H 3 

Br 

C D 

H 

H 3 

2 

C 

Br 

1 

C D 

H 

3 

S 

R 

14

* 

c) 

CH CH 

3 2 

d) 

C 

H 3 

H 

NH 2 

CH 3 

H 

CO H 2 

NH 2 

H 

2 

C 

3 

CH3 CH CH 

3 2 

NH 

1 2 

H 3 

3 

C 

H 

2 

C CO H 2 

NH 2 

1 

17. Scrivere gli enantiomeri di: a) 2-butanolo; b) 1-bromo-1-feniletano; c) 3bromo-3-metileptano; 

assegnare a ciascun enantiomero la notazione R,S. 

OH 

CH 3 CH CH 2 

* 

2-butanolo 

CH 3 

HO 

CH 3 

C 

CH 2 

CH 3 

H 

H 

S 

R 

CH 3 

C OH 

CH2 CH 3 

21. Data la proiezione di Fischer scritta a destra, dire se è di serie R o S. 

S 

3 

CH3 1 2 

Br CH CH 2 3 

H 

H Br 

CH CH 2 3 

Determinare se le strutture scritte sotto con una simbologia diversa, 

corrispondono di volta in volta alla struttura inizialmente scritta o al 

suo enantiomero. 

(a) CH CH 2 3 

H Br 

H 

CH CH 2 3 

Br 

CH3 1 

Br 

3 

CH CH CH 3 2 3 

2 

H 

CH 3 

H 

CH 3 

Br 

CH 2 CH 3 

enantiomero 

(b) 

R 

CH 3 

S 

CH 3 

3 

H 

Br1 

2 

CH CH 2 3 

15

(c) 

Br 

Br 

H H H3C 

H 

C 

H 3 

(d) 

H 

Br 

C 

H 3 

(f) 

H 

H 3 

CH 3 

H 

CH 3 

CH 3 

H 

C 

H 

H 

H 

H 

H 

CH 3 

Br 

CH 3 

Br H 

Br 

CH 2 CH 3 

CH 3 

H 

CH 3 

Br 

CH 3 

Br H 

H 

CH 2 CH 3 

H 

CH 3 

2 

CH2CH3 CH3 3 

H 

Br 

1 S 

Br 

CH2 CH3 2 

CH2CH3 R 

enantiomero 

CH CH 2 3 

1 

Br 

CH CH 2 3 

CH3 H 3 

R enantiomero 

CH 3 

Br H 

CH CH 2 3 

R 

H 

CH 3 

Br 

CH 2 CH 3 

enantiomero 

25. Indicare se le seguenti coppie sono strutture enantiomere, diastereomere 

o identiche: 

(a) 

90° 

F 

F 

C 

H 3 

(b) 

C 

H 3 

C 

H 3 

C Br 

Cl 

H 

F 

C CO 2 H 

OH 

CH 3 

C Cl 

Br 

C 

H 3 

OH 

C CO 2 H 

H 

OH enantiomeri 

C CO 2 H 

H 

d) 

CH 3 

CH 2 

OH 

C 

CH 2 

OH 

C CH 2 

CH 3 

Cl C F 

Br 

(c) 

180° 

CH 3 

CH 3 

H H 

Cl Cl 

CH 3 

CH 2 

H H 

OH 

stesso composto forma MESO 

C 

Cl 

Br 


forma MESO 

H 

C 

CH 2 

stesso 

composto 

Cl Cl 

H H 

H 

C CH 2 

OH 

CH 3 

16

e) 

CH 3 

CH 2 

C 

H 

CH 2 

H 

CH2 C CH3 CH3 CH2 C CH2 CH2 C CH3 CH 2 

diastereomeri 

H 

C 

H 2 

26. Quanti stereoisomeri possono esistere per ciascuno dei seguenti 

composti? Servirsi delle formule proiettive di Fischer: 

a) 2,3-butandiolo * * 

CH3CH CH CH3 2 C* simili 3 stereoisomeri 

OH OH 

H 

H 

CH 3 

CH 3 

OH 

OH 

H 

HO 

CH 3 

CH 3 

l CH3 OH l HO H 

H l H OH 

l 

meso enantiomeri 

CH 3 

29. Completare la formula proiettiva di Fisher della struttura qui sotto: 

HO 

H 

CHO 

C 

CH2 OH 

C 

H 

OH 

CHO 

CH 2 OH 

H 

BISOGNA RICORDARSI 

CHE LE PROIEZIONI DI 

FISCHER SONO 

ECLISSATE 

CHO HO H 

CHO 

H OH CHO HO 

H 

H OH 

H OH H OH 

CH OH 2 

CH OH 2 

CH OH 2 

30. Scrivere le formule proiettive di Fischer dei seguenti enantiomeri: 

a) acido D-(-)-lattico 

(=acido 2-idrossipropanoico) 

D 

CO H 

2 

H OH 

CH 3 

17

* 

40. Scrivere i seguenti composti con le notazioni di Fischer: 

a) eritro-2,3-di-fenil-1-butanolo 

H 

H 

CH 2 OH 

CH 3 

D-eritro 

b) treo-2,3-difenil-2-butanolo 

* * 

OH 

CH 3 CH C CH 3 

* 

treo 

CH 2 OH 

H 

CH 3 

L-eritro 

c) treo-3-fenil-2-pentanolo 

HO 

H 

CH 3 

CH 2 

CH 3 

H 

H 

H 

CH 3 

CH 2 

CH 3 

OH 

H 

CH3 CH * CH * CH OH 2 

CH 2 OH 

H 

CH CH 

3 

3 

treo treo 

H 

treo 

d) acido eritro-2,3-dibromobutanoico 

H 

CO 2 H 

H Br Br H 

D-eritro L-eritro 

CH 3 

Br 

Br 

CO 2 H 

H 

CH 3 

H 

CH CH * CH * CH CH 3 2 3 

OH 

* * 

CH 2 OH 

H 

CH 3 CH CH CO 2 H 

Br 

Br 

18

42. Scrivere con le formule proiettive di Fischer i seguenti composti, 

assegnando a ciascuno stereocentro la configurazione, secondo la 

notazione R,S: 

a) acido D-2-bromo-butanoico 

CO H 

2 CO H 

2 2 

H 

Br 

CH 2 CH 3 

b) L-2-cloropropanale 

CHO 

Cl H 

CH 3 

Br 

1 

H 3 

c) D-3-ammino-1,2-butandiolo 

H 

CH CH 2 3 

3 

2 

CHO 

3 

C 

H 

Cl 

1 

S 

R 

CH OH 2 CH OH 2 

H OH HO 

H 

H NH2 H NH2 CH OH 2 

D-eritro 

CH OH 2 

D-treo 

44. L'acido citrico (1,1,2-tricarbossi-1-idrossietano) è il principale 

componente degli agrumi. Presenta attività ottica? Se consideriamo i 

suoi mono- di- e tri-metil esteri, è possibile avere isomeri ottici? 

CO2H HO 

CO2H H 

H 

CO H 2 

acido citrico 

monometil esteri 

dimetil esteri 

HO 

CO CH 2 3 

CO CH 2 3 

H 

H 

CO H 2 

non ha C* 

HO 

non ha C* 

H 

HO 

CO CH 2 3 

* CO2H H 

H 

CO 2 H 

1 C* 

CO CH 2 3 

* CO2H CO CH 2 3 

H 

1 C* 

HO 

CO 2 H 

CO 2 H 

H CO CH 2 3 

H non ha C* 

trimetil esteri 

HO 

CO CH 2 3 

CO CH 2 3 

H 

H 

CO CH 2 3 

non ha C* 

19

Esercitazione n. 7 - Risonanza. 

1. Dare il nome ai seguenti composti. Sulla base della regola di Hückel, indicare quali 

sono aromatici e quali no. Spiegare i motivi della scelta. 

Regola di Hückel: Anelli monociclici planari, in cui tutti gli atomi dell'anello 

partecipano con un orbitale p alla formazione degli orbitali molecolari, sono 

aromatici se hanno negli orbitali p un numero di elettroni pari a (4n + 2) dove n è un 

numero intero della serie naturale 

+ .. - 

ciclopropene 

NO: c’è C sp 3 

ciclobutadiene 

NO: 4 elettroni p 

catione ciclopropenilio 

ciclopentadiene 

anione ciclopropenato 

SI’: 2 elettroni p (n = 0) NO: 4 elettroni p 


S O 

+ 

tiaciclopentadiene 

catione pirilio 

SI’: 6 elettroni p (n = 1) 

4 dei C + 2 di S 

anione cicloeptatrienato 



5 dei C + 1 di N 

+ 

catione ciclopentadienilio 


cicloeptatriene 


: - + NH 

catione cicloeptatrienilio 


1H-azacicloeptatriene 



2. Provate a dare il nome ai seguenti composti. Sulla base della regola di Hückel, 

indicare quali sono aromatici e quali no. Spiegare i motivi della scelta. 

* 

cicloottatetraene 


20

* 

7 

6 

+ 

8 9 10 

5 

4 

3 

N 

1 

2 

ciclodecapentaene 

azaciclodecapentaene 

cicloundecapentaene 

catione cicloundecapentaenilio 





(non tutti gli atomi dell’anello partecipano alla 

formazione degli orbitali molecolari) 


(TUTTI gli atomi dell’anello partecipano 

alla formazione degli orbitali molecolari) 

3. Scrivere le strutture canoniche di risonanza dei seguenti composti: 

a) acetammide (=etanammide) 

.. - 

.. - 

: O: 

: : 

: : 

.. 

O .. 

O 

+ 

CH C 3 NH CH C 

2 3 NH CH C 

2 3 

+ 

b) acetonitrile (= etanonitrile) 

+ .. - 

CH C N : CH C N: 

3 3 

NH 2 

c) 2-butenenitrile 

CH CH 3 CH C N CH CH 3 

O 

CH 

+ 

C 

- 

N 

- 

O 

+ 

CH CH 3 

CH 

- 

C N 

d) butanone CH C 3 CH CH 2 3 CH C 3 CH CH 2 3 

+ 

e) 3-buten-2-one 

O 

CH C 3 CH CH2 - 

O 

CH C 3 CH CH 

+ 

2 

- 

O 

+ 

CH C CH CH 3 

2 

21

i) p-cloronitrobenzene 

- 

O + 

N 

Cl 

O 

- - - + - - + 

O + 

N 

+ 

Cl 

O + 

N 

p) o-dimetossibenzene 

: 

- 

OCH 3 

OCH 3 

- 

- 

O 

O 

O 

- 

N 

+ 

: Cl 

O 

- - 

O + 

N 

+ Cl 

O + 

N 

- 

O 

N 

Cl 

+ Cl 

+ + 

Cl 

Cl 

+ OCH + OCH + 

3 

3 

OCH OCH 3 

3 

OCH3 OCH3 - 

+ 

- 

- 

+ 

O 

O 

OCH3 OCH3 : 

- 

- 

O 

- 

+ 

O + 

N 

- 

.. 

+ 

O 

- 

OCH3 OCH3 - 

OCH3 OCH3 O + 

N 

Cl : 

O 

Chimica Organica 1 A.A. 2007-08 B.Floris 

OCH3 OCH3 .. 

Chimica Organica 1 A.A. 2007-08 B.Floris 

22

Esercitazione n. 8 - Aspetti generali di reazioni e meccanismi 

1. Dare una definizione dei seguenti termini: coordinata di reazione; stadio di una 

reazione; stato di transizione, reagente radicalico; scissione eterolitica; scissione 

omolitica; carbocatione; nucleofilo; elettrofilo; reversibilità microscopica; energia 

libera standard; energia libera di attivazione; costante di velocità; costante di 

equilibrio; stadio lento; controllo cinetico; controllo termodinamico. 

coordinata di reazione grandezza che indica il progredire della reazione 

stadio di una reazione processo elementare da substrato a prodotto 

stato di transizione 

reagente radicalico 

scissione eterolitica 

scissione omolitica 

carbocatione 

nucleofilo 

elettrofilo 

reversibilità 

microscopica 

energia libera standard 

energia libera di 

attivazione 

costante di velocità 

massimo di energia lungo il percorso da reagente a prodotto 

in ciascuno stadio, caratterizzato da legami parziali 

Specie con un elettrone spaiato, che utilizza per la formazione di 

un nuovo legame covalente (con un altro reagente radicalico) 

rottura di un legame covalente, che lascia i due elettroni 

su uno degli atomi che formavano il legame 

rottura di un legame covalente, che lascia un elettrone 

su ciascuno degli atomi che formavano il legame 

specie con un C con tre soli legami ed un orbitale vuoto 

(elettrofilo) 

specie ricca di elettroni, che partecipa alla formazione di 

legame con un ORBITALE PIENO (coppia di elettroni n). 

specie a difetto elettronico, che partecipa alla formazione di 

legame con un ORBITALE VUOTO 

principio secondo il quale la variazione dell’energia in funzione 

della coordinata di reazione segue lo stesso percorso (quello di 

minima energia) in entrambe le direzioni: da reagente a prodotto 

e da prodotto a reagente. 

differenza di energia libera tra reagenti e prodotti 

differenza di energia libera tra reagenti e stato di transizione 

grandezza che esprime la reattività di un composto, 

indipendentemente dalla sua concentrazione (a differenza 

della velocità di reazione) 

23

costante di equilibrio 

stadio lento 

controllo cinetico 

controllo termodinamico 

grandezza che indica il rapporto tra prodotto e reagente 

all’equilibrio (quando, cioè, la loro concentrazione non 

cambia più, ma per ogni molecola di substrato che diventa 

prodotto, ce ne è una di prodotto che torna a substrato 

Stadio che, in una reazione multistadio, ha l’energia di 

attivazione più alta 

Composizione dei prodotti (provenienti da uno stesso 

substrato) che riflette le rispettive energie di attivazione 

Composizione dei prodotti (provenienti da uno stesso 

substrato) che riflette le rispettive energie libere 

4. Secondo il diagramma di energia riportato nella pagina seguente, a) Quale 

è il prodotto cinetico da A? b) Quale è il prodotto termodinamico da A? c) 

Quale è il ΔG # per A B? d) Quale è il ΔG # per A C? e) Quale è il per A 

C? f) a 0°C, quale è il prodotto più probabile da A? g) Calcolate il rapporto 

approssimato di C/B all'equilibrio, a temperatura ambiente. 

ΔG ΔG 

kcal/mole 

kJ/mole 

A B 

ΔG /= 

= 15 kcal/mole 

A C 

ΔG /= 

= 30 kcal/mole 

Per determinare C/B B 

Keq C 

prodotto cinetico 

(più probabile a 0°C) 

prodotto 

termodinamico 

ΔG° = - 20 kcal/mole 

ΔΔG° = - 10 kcal/mole 

K eq = 10 -ΔG°/2.303RT 

24

a 25°C 2.303RT = 1.37 kcal/mole 

K eq = 10 10/1.37 ~ 10 7 

5. Servendovi dei diagrammi di energia, indicate un composto stabile per 

ΔG° ed uno per ΔG # . 

E 

A 

coordinata di reazione 

A è stabile per ΔG° (è il composto 

ad energia più bassa) 

E 

B 


B è stabile per ΔG =/ (non è il composto 

ad energia più bassa, ma le barriere di 

energia sono alte) 

6. A temperatura ambiente una reazione reversibile mette in equilibrio A e 

B, in rapporto 85:15. Quale è la differenza di energia libera tra A e B? 

A 

B 

B 

K = = 

15 

= 0.17 

A 85 

ΔG° = - RT ln K = - 2.303 RT log 0.17 = + 1 kcal/mole 

7. * 

Una reazione mette in equilibrio C con D, con un ΔG° di -1 kcal/mole. 

Assumendo che la reazione rimanga reversibile e che il non cambi, quale 

sarebbe il rapporto C:D se la reazione fosse eseguita a -50°C? E a 25°C? E 

a 100°C? 

C D 

ΔG° = - 1 kcal/mole ΔG° = - RT ln K = - 2.303 RT log K 

K eq = 10 -ΔG°/2.303RT 

25

a -50°C 223 K RT = 1.02 kcal/mole K = 10-(-1)/1.02 = 100.98 = 9.5 

a 25°C 298 K RT = 1.37 kcal/mole K = 10-(-1)/1.37 = 100.73 = 5.4 

a 100°C 373 K RT = 1.71 kcal/mole K = 10-(-1)/1.71 = 100.58 = 3.8 

K = D/C 

D = K x C { C + KC = 100 

C + D = 100 

C = 100/(1+K) 

C = 9.5 (a -50°C); 15 (a 25°C); 21 (a 100°C) 

D/C = 90.5 : 9.5 (a -50°C); 85 : 15 (a 25°C); 79 : 21 (a 100°C) 

Esercitazione n. 9 - Reazioni acido-base. 

1. Nelle seguenti reazioni acido-base individuare l'acido e la base: 

1) NH : 

3 

+ CH 

3 

CO 

2 

H NH 

+ 

4 

+ CH 

3 

CO 

- 

2 

2) NH 4 + + H 2 O NH 3 

+ H 3 O + 

3) H 2 O + CH 3 CO 2 H H 3 O + + CH 3 CO 2 - 

BASE 

4) 

BASE 

ACIDO 

ACIDO 

ACIDO 

O 

CH3N C 

H 

ACIDO 

CH 3 

BASE 

+ H - 

BASE 

- 

CH N C 3 

O 

CH 3 

+ H 2 

26

6) 

5) 

ACIDO 

+ HO - 

OH 

BASE ACIDO 

BASE 

- 

O 

+ H 

2 

O 

+ H 

3 

O + 

+ 

CH NH 3 2 CH NH 3 3 

+ H 2 O 

2. Se si considera la reazione acido-base tra acqua ed ammoniaca, l'ammoniaca 

funziona da nucleofilo e l'acqua da elettrofilo: 

+ NH 

3 

NH 

+ 

H + 

2 

O HO: 4 - 

.. .. 

: : 

.. 

a) con quali elettroni il centro nucleofilo dell'ammoniaca formerà il legame 

con il centro elettrofilo dell'acqua? b) che cosa deve avvenire contemporaneamente 

alla formazione di questo legame? Perché? c) Schematizzare il 

meccanismo con cui avviene la reazione acido-base. 

con la coppia di elettroni non di legame sull'atomo di azoto 

6. Una molecola con pK b 8 è più o meno basica di una molecola con pK b 3? 

pK b 8 K b = 10 -8 

pK b 3 K b = 10 -3 

è MENO basica 

7. La metanammina ha un pK a 10.62 ed un pK a 35. Come si spiega questa 

apparente incongruenza? 

CH 3 NH 2 può funzionare sia da base che da acido 

.. 

CH 3 NH 2 

HA 

B: 

+ 

CH NH 3 3 

.. 

.. :- 

CH 3 NH 

pK a 10.62 (riferito alla dissociazione di 

CH 3 NH 3 + e ad H2 O come base) 

pK a 35 (riferito ad H 2 O come base) 

27

+ B: 

9. Mettere i seguenti alcooli in ordine di acidità crescente: cicloesanolo, 

3-clorocicloesanolo, 2-clorocicloesanolo, 4-clorocicloesanolo. 

OH OH 

O O 

Cl 

OH 

O 

Cl 

Cl 

OH 

- - - 

O- 

Cl 

- BH + 

Cl 

Cl 

stesso legame acido (O-H), stesso gruppo funzionale (ALCOOL) 

differenza Presenza di Cl a distanze diverse dal centro acido 

Effetto -I 

aumenta l'acidità tanto più quanto 

più è vicino al centro di reazione 

2-Cl > 3-Cl 

> 4-Cl > H 

10. Scrivere le strutture di risonanza per gli acidi m-metossibenzoico e pmetossibenzoico 

e spiegare perché si trova il seguente ordine di acdità: 

acido m-metossibenzoico > acido benzoico > acido p-metossibenzoico. 

O 

Quando si chiedono le strutture di risonanza BISOGNA SCRIVERLE TUTTE 

C 

OH 

OCH 3 

- 

O 

+ 

C 

O 

C 

OH 

OCH 3 

OH 

- 

OCH 3 

+ 

- 

O 

O 

- 

C 

+ 

C 

OH 

OCH 3 

OH 

OCH 3 

+ 

- 

O 

O 

C 

C 

- 

OH 

+ 

OCH 3 

OH 

+ 

OCH 3 

O 

C 

OH 

OCH 3 

28

- H + 

O 

O 

O 

C 

OCH 3 

C 

C 

OH 

OH 

O 

- 

- 

O 

+ 

O 

- 

C 

OH 

OCH 3 

+ 

C 

OH 

OCH 3 

O 

O 

C 

C 

- 

- 

O 

O 

O 

+ 

OH 

O 

+ 

C 

+ 

OCH 3 

C 

C 

- 

OCH 3 

- 

OCH 3 

OCH 3 

OH 

OH 

OCH 3 

OH 

O 

- 

+ 

O 

O 

O 

C 

- 

C 

OCH 3 

C 

OCH 3 

C 

OH 

OH 

+ 

OCH 3 

O 

OH 

+ H + 

O 

OCH 3 

- 

C 

OH 

OCH 3 

stesso legame acido (O-H), stesso gruppo funzionale (-CO 2 H) 

differenza -OCH 3 al posto di H, una volta in meta ed una volta 

in para 

Effetto -I 

29

Quando servono per decidere un ordine di reattività, si scrivono SOLO le 

strutture di risonanza che ci permettono di individuare le differenze 

O 

+ 

C 

- 

OCH 3 

OH 

- 

- 

O 

+ 

C 

OCH 3 

OH 

|+R| > |-I| 

11. Perché il m-nitrofenolo è meno acido del p-nitrofenolo, ma più acido del 

fenolo? 

OH 

< 

O 

+ 

N 

O 

OH 

< 

- O + 

N 

OH 

- 

O 

+ 

N 

O 

- H 

- 

- 

- + - 

- + 

+ + H + 

O 

O 

O 

N O O 

O 

N 

stesso legame acido (O-H), stesso gruppo funzionale (-CO 2 H) 

differenza 

- O + 

N 

O 

OH 

- 

O 

+ 

- N 

O 

OH 

+ 

-NO2 al posto di H, una volta in meta ed una 

volta in para 

- O 

-O 

O- 

+ 

+ 

+ 

OH - N OH - N OH N 

O + O 

O 

+ 

- 

O 

+ N 

- O 

+ 

OH 

in meta solo -I 

in para -I e -R 

- 

O 

O 

O 

+ N 

- O 

OH 

+ 

OH 

30

14. a) Scrivere l'equilibrio acido-base per l'acido benzoico, dando la 

definizione di pK a ; b) il pKa dell'acido benzoico è 4.20, quello dell'acido 

m-clorobenzoico è 3.83 ed il pK a dell'acido p-clorobenzoico è 3.99. 

Spiegare questi dati sperimentali con la teoria degli effetti dei sostituenti. 

OH 

C 

O + H 

2 

O 

pK a = - log K a 

OH 

O 

- 

+ H 

3 

O + 

C 

O 

OH 

Cl C C 

O 

O 

Cl 

3.83 > 3.99 > 4.20 

differenza sostituenti 

effetto induttivo -I 

effetto coniugativo 

Cl 

HO 

C 

Cl 

OH 

C 

O 

O 

HO 

C 

- 

+ 

Cl 

O 

+ Cl + Cl 

K a = [PhCO 2 - ][H 3 O + ] 

[PhCO 2 H] 

OH 

C O 

va cercato, scrivendo le strutture di risonanza 

dovute al sostituente 

OH 

- C 

O ecc. 

HO 

C 

O 

- 

ecc. 

effetto coniugativo solo in para +R 

alogeni 

+R < -I 

attrazione elettronica 

31

C 

H 3 

C 

O 

- 

+ 

ecc. 

C 

H 3 

C 

O 

C 

H 3 

+ 

C 

O 

- 

+ H + 

C 

H 3 

H C 3 

C 

+ O H 

+ 

C 

O H 

C 

H 3 

C 

O H 

la risonanza è più importante a destra dell’equilibrio (delocalizzazione 

di una carica) che a sinistra (separazione di cariche) : favorisce la 

protonazione 

In termini di stabilizzazione di risonanza ci guadagna DI MENO 

l’acetofenone, perché parte da una situazione già molto stabilizzata 

per risonanza 

18. Disporre in ordine di basicità i seguenti composti. Scrivere gli equilibri 

acido-base corrispondenti e spiegare i motivi della scelta: 

a) fenolo, p-nitrofenolo, m-nitrofenolo 

+ 

OH OH 2 

+ H + 

OH 

+ H + 

NO 2 

+ 

OH 2 

NO 2 

OH 

NO 2 

+ H + 

+ 

OH 2 

NO 2 

ecc. 

32

differenza 

in meta: 

OH 

solo - I 

sostituente (-NO 2 al posto di H, una volta in 

meta ed una in para) 

O 

N 

+ 

O 

- 

OH 

+ 

O 

N 

+ 

O 

- 

- 

ecc. 

ATTRAZIONE ELETTRONICA 

La densità elettronica sull’atomo basico diminuisce: la basicità diminuisce 

in para: 

- 

OH 

N 

O + O 

- 

+ 

OH 

N 

O + O 

- 

- 

OH 

+ 

N 

O + O 

- 

- 

+ 

OH 

N 

O + O 

- I, - R ATTRAZIONE ELETTRONICA 

- 

ecc. 

La densità elettronica sull’atomo basico (e quindi la basicità) diminuisce 

ancora di più 

OH OH2 OH 

1° 

NO 2 

3° 

2° 

NO 2 

33

19. Nelle seguenti reazioni, quale reagente è l'acido di Lewis e quale la 

base di Lewis? 

(CH 3 ) 3 CCl + AlCl 3 

(CH 3 ) 3 C + + Cl - + AlCl 3 

(CH 3 ) 3 C + + CH 2 =CH 2 

(CH 3 ) 3 C + + AlCl 4 - 

acido di Lewis (orbitale 

vuoto su Al) 

base di Lewis (doppietti elettronici disponibili) 

base di Lewis (coppia di elettroni π utilizzabile) 

acido di Lewis (orbitale vuoto sul C) 

acido di Lewis (orbitale vuoto sul B) 

(CH 3 ) 3 CCH 2 CH 2 + 

base di Lewis (coppia di elettroni n sull'O) 

- + 

BF 

3 

+ CH 

3 

CH 

2 

-O-CH 

2 

CH 

3 F 

3 

B-O(CH 

2 

CH 

3 

) 

2 

Esercitazione n. 10 - Reazioni degli alcani 

1. Classificare ciascuno degli idrogeni indicati come primario, secondario, 

terziario, allilico o benzilico: 

a) (CH 3 ) 3 CCH 3 b) (CH 3 ) 3 CH c) H 

primario terziario 

d) e) 

H 

allilico 

H 

benzilico 

2. Mettere i seguenti radicali in ordine crescente di stabilità: 

H 

secondario 

Un radicale al C è una specie a DIFETTO ELETTRONICO: è 

tanto più stabile quanto più questo difetto viene compensato 

(delocalizzazione o sostituenti a rilascio elettronico) 

H 

34

. . 

. 

CH 

3 

CH=CHCH 

2 

CH CH 

2 < 3 

CHCH 

3 < CH 

3 

CH 

2 

C(CH 

3 

) 

2 

< 

< 

. 

. 

CHCH3 CHCH3 CHCH3 

stabilizzato per risonanza 

. 

. 

N° gruppi alchilici 

(effetto + I) 

. 

CHCH 3 CHCH3 

. 

. 

. 

CH=CH-CH2 CH-CH=CH2 

CHCH=CH 2 

ancora più stabilizzato per risonanza 

3. Elencare i seguenti radicali in ordine crescente di reattività: 

. . 

. 

CH3 CH 

. 

La reattività di una specie reattiva dipende dalla sua stabilità: 

più è stabile e meno è reattiva 

CH 

. 

. 

CH 

. 

< < 

. 

. 

CH 

CH CH 

CH 3 

4. Mettere i seguenti radicali in ordine di reattività crescente (stabilità 

decrescente): 

. 

< 

. 

. 

. 

CH 

ecc. 

. . . 

(CH 

3 

) 

2 

CHCH 

2 

CH 

2 CH 

2 

CH(CH 

3 

)CH 

2 

CH (CH 

3 3 

) 

2 

CHCHCH 

3 

> 

. 

(CH 

3 

) 

2 

CCH 

2 

CH 

3 

~ > 

ecc. 

35

26. I perossidi vengono spesso usati come iniziatori delle reazioni radicaliche, 

perché il legame O-O si scinde piuttosto facilmente. Per esempio, l'energia di 

dissociazione del legame O-O nel perossido di idrogeno (acqua ossigenata) è 

solo 51 kcal/mole. Scrivere il meccanismo della reazione del ciclopentano con 

cloro, iniziata dal perossido di idrogeno. 

Δ . 

2 OH 

OH . HO OH 

} inizio 

+ + . 

Cl Cl HO Cl Cl 

Cl . + + . 

2 OH . 

2 

H 

Cl H 

} propagazione 

. + + . 

Cl Cl 

Cl Cl 

Cl . 

HO OH 

Cl Cl 

Cl . 

. . 

+ 

+ . 

Cl 

} arresto 

33. Identificare tutte le coppie di atomi enantiotopici e tutte le coppie di atomi 

diastereotopici nelle seguenti molecole: 

en. 

a) 2,2-dimetilbutano 

b) 3-metilesano 

c) 3-metilpentano 

d) cicloesanone 

O 

en. 

CH CH 3 2 

CH 3 

CH 3 

C 

CH 3 

CH 3 

diast. diast.diast. 

CH CH 3 2 CH CH CH 2 2 

* 

diast. diast. 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH 2 CH CH 2 CH 3 

CH 3 

X CH3 CH CH CH2CH3 * * 

e) (R)-2-clorobutano f) (S)-2-butanolo 

diast. diast. 

CH2 CH3 Cl C 

H 

CH 3 

CH 3 

CH2 CH3 C OH 

H 

36

Esercitazione n. 11 - Reazioni degli alogenuri alchilici. 

4. Se doveste eseguire una serie di reazioni di sostituzione con il cloroetano in etanolo 

come solvente, quale dei seguenti reattivi di laboratorio sarà un nucleofilo utile? a) HCl; 

b) fenossido di sodio (o fenato di sodio, C 6H 5ONa); c) metantiolato di sodio. 

HCl 

CH 3 

CH 2 Cl 

CH 3 

CH 

3 

CH 

2 

OH 

Cl - 

+ 

CH 

3 

CH 

2 

OH 

2 

CH 2 Cl 

HCl 

CH 3 S 

O 

O- CH S 3 - 

base forte 

Nu forti 

mecc. bimolecolare 

R primario S N2 (+ E2) 

- 

- 

nessuna reazione 

CH 3 

CH CH 3 2 

CH 2 O 

S 

CH 3 

+ 

CH 2 

CH 2 

7. Disegnare il diagramma dell'energia per la reazione SN1 che dal 2-bromo- 

2-metil-butano porta al 2-metil-2-butanolo. 

CH3 CH3 C CH2 CH3 E 

Br 

CH 3 

CH 3 

C 

Br 

CH 2 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

C 

δ+ 

CH 2 

Br 

δ- 

CH3 CH3 C CH2 CH3 CH 3 

CH 3 

OH 

CH 3 

C 

+ 

CH 2 

+ H 2 O 

CH 3 

δ+ 

CH 3 

CH 3 

C 

δ+ 

OH 2 

CH 2 


CH 3 

CH3 CH3 C CH2 CH3 + OH2 per S N 1 H 2 O 

CH 3 

+ Br - 

CH 3 

C 

CH 2 

CH 3 

OH 

δ+ 

δ- 

H Br 

37

15. Quali composti, tra i seguenti, contengono un buon gruppo uscente: 

a) 2-iodo-2-metilpropano; b) 2-bromonaftalene; c) clorociclopentano; d) 

iodobenzene; e) 3-cloropropene; f) 2-cloroprpene. 

Buon gruppo uscente: gruppo (poco basico) che ospita bene gli 

elettroni di legame dopo la scissione eterolitica dal C sp 3 

CH 3 

CH 3 C CH 3 

I 

Cl 

CH 3 C CH 2 

Cl 

Br Cl 

CH 2 CH CH 2 

16. Indicare quale atomo di carbonio può essere attaccato da un nucleofilo 

nei seguenti composti: 

Un Nu attaccherà un C sp 3 1°o 2° con un buon gruppo uscente 

a) bromometano 

CH 3 Br 

d) bromobenzene 

Br 

Nu: - 

b) bromociclopentano 

Br 

e) bromuro di benzile 

g) 1-bromo-1-bromometilcicloesano 

c) 1-bromo-1-metilcicloesano 

Br CH3 CH 2 Br CH 2 Br 

Br CH Br 

2 

f) bromuro di m-bromobenzile 

Br 

I 

38

23. Indicare quale composto in ciascuna delle seguenti coppie reagisce 

più facilmente con metossido di sodio (spiegare e scrivere la reazione 

corrispondente): 

CH 3 O - Nucleofilo forte, base forte processo bimolecolare 

a) cloroetano e iodoetano 

> 

CH3 CH2 I CH3 CH Cl 2 

CH 

3 

O - 

CH 3 CH 2 O CH 3 

+ CH2 CH 2 

b) bromociclopentano e iodociclopentano 

miglior gruppo uscente 

c) bromobenzene e bromocicloesano 

d) 1-bromo-1-pentene e 3-bromo-1-pentene 

Br 

Br 


Br 

CH CH CH 2 CH 2 CH 3 

Br 

CH 2 CH CH CH 2 CH 3 

CH 3 O - 

I 

miglior gruppo uscente 

> 

CH 3 O - 

OCH 3 

O-CH 3 

+ 


O-CH 3 

+ 

Br 

CH2 CH CH CH CH 2 3 + CH2 CH CH CH CH3 39

35. Scrivere i prodotti della eliminazione E2 per tutti gli stereoisomeri dell'1,2dibromo-1,2-difeniletano, 

mettendo in evidenza l'andamento stereochimico. 

H Br 

H Br 

H 

H Br 

H Br 

meso 

H Br 

Br H 

Br 

enantiomero treo 

H 

H 

Br 

H 

Br 

H 

Br 

H 

Br 

Br 

H 

H 

cis, E 

38. Scrivere i meccanismi delle seguenti reazioni S N 1, tenendo conto della 

possibilità di trasposizione: 

a) 2-iodo-3,3-dimetilbutano + acqua 

CH 3 

CH 3 

CH C CH 3 

Br CH 3 

CH 3 

CH 3 

Br 

Br 

trans, Z 

+ + 

CH C CH3 CH CH C CH 3 

3 

CH 3 

CH 3 

H 2 O H 2 O 

H + 

CH 3 

CH 3 

CH C CH 3 

OH CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH 

CH 3 

H + 

OH 

C CH 3 

CH 3 

40

) bromuro di isobutile + etanolo 

CH 3 

CH 3 

CH 

CH 2 

Br 

CH 3 

CH 3 

CH 

CH 3 

CH 

CH 2 

CH 3 

CH 3 

+ 

O 

H 

CH 2 

CH 3 

CH 

H + 

+ + 

CH 

CH 2 

CH 2 CH 3 

O 

.. 

O 

H 

CH 2 CH 3 

CH 3 

CH 2 CH 3 

CH 3 

CH 2 

CH 3 

CH3 CH2 H + 

CH 

+ O CH2 CH3 H 

O 

CH 2 

CH 3 

CH 

CH 3 

CH 2 

43. Quale è il meccanismo di reazione (S N 1, S N 2, E1, E2) più probabile nelle 

seguenti condizioni di reazione (spiegare): 

a) 2-bromopropano + KI in acetone 

CH 3 CH CH 3 

Br 

KI 

CH 3 CH CH 3 

b) 2-bromopropano + acetato di sodio in acqua 

CH 3 CH CH 3 

Br 

I 

S N 2 

CH 3 

I - : Nu forte, base debole 

+ 

O 

C - 

O 

CH3 CH CH + 

3 CH2 

O C O 

CH CH3 CH 3 

S N 2 + E2 Nu forte, basico 

c) 2-bromopropano + etanolo 

Br 

CH3 CH CH3+ CH CH 3 2 OH 

CH 3 

CH 3 

O CH2 CH3 CH CH3 ( + CH ) 

2 CH CH3 S N 1 + E1 Nu debole, solvente polare protico 

41

d) 2-bromopropano + etanolo, a caldo 

CH 3 CH CH 3 

Br 

Δ 

+ CH CH 3 2 OH CH2 CH CH ( 

3 + CH3 CH CH ) 

3 

E1 + S 

N 

1 

O 

l'aumento di temperatura favorisce l'eliminazione 

44. Per ciascuna delle seguenti reazioni indicare se il prodotto è di tipo 

Saytzeff o Hofmann e con quale base effettuereste la reazione: 

Saytzeff: prevale l’alchene più sostituito (più stabile) 

Hofmann: prevale l’alchene meno sostituito (motivi sterici) 

a) 2-cloropentano 1-pentene; b) 2-cloropentano 2-pentene; 

CH 3 

β 

Cl β 

CH2 CH CH 2 CH3 CH 3 

CH 3 

CH 2 

CH 3 

CH2 CH CH CH 2 2 

Hoffman (CH 

3 

) 

3 

CO - 

CH 2 CH CH CH 3 

Saytzeff 

HO - 

47. Prevedere i prodotti principali di reazione E2 dei seguenti alogenuri 

alchilici, rispettivamente con metossido di sodio e con terz-butossido di 

potassio: 

a) 1-cloro-1-metilcicloesano 

CH3 Saytzeff 

CH 3 O - 

Cl CH 3 

(CH 3 ) 3 CO - 

CH 2 

Hofmann 

b) (S)-1-cloro-1-cicloesiletano 

CH 

3 

O 

Cl 

C CH3 (S) H 

- (CH 

3 

) 

3 

CO - 

CH CH3 CH CH2 Saytzeff 

Hofmann 

42

c) 1-cloroeptano 

CH3 CH CH 2 2CH CH 

2 2 CH CH 2 2 Cl 

CH 

3 

O - 

(CH 

3 

) 

3 

CO - 

d) (R)-1-bromo-2-metilbutano 

CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 2 

CH 

3 

O 

(R) 

- 

CH3 CH3 CH2 C CH Br 2 

H (CH 

3 

) 

3 

CO - 

CH 3 

CH 3 CH 2 C CH 2 

48. Il 2-bromo-2-metilbutano, il 2-cloro-2-metilbutano ed il 2-iodo-2-metilbutano 

reagiscono con metanolo a velocità diversa, ma danno la stessa 

miscela di 2-metil-1-butene, 2-metil-2-butene e 2-metossi-2-metilbutano. 

Spiegare, sulla base del meccanismo. 

CH 

3 

OH S 

N 

1 

La reattività è determinata dallo stadio lento (formazione del carbocatione). 

I prodotti si formano dall’evoluzione del carbocatione (secondo stadio). 

CH 3 

CH CH 3 2 C CH3 Br 

CH 3 

CH CH 3 2 C CH3 Cl 

CH 3 

CH CH 3 2 C CH3 I 

CH 3 

CH CH 3 2 C CH3 + 

CH 3 


OCH 3 

CH 3 


CH 3 

CH CH 3 C CH3 stesso carbocatione stessi prodotti 

diverso gruppo uscente diversa velocità di formazione 

del carbocatione 

43

50. Scrivere l'equazione chimica ed il meccanismo della reazione che avviene 

scaldando con KOH il meso-1,2-dicloro-1,2-difeniletano, mettendo in evidenza 

l'andamento stereochimico. 

H Cl 

H Cl 

H 

H 

Cl 

Cl 

= Cl 

H H 

51. La reazione dell'etilsodio con (R)-2-cloroottano dà (R)-3-metilnonano. 

a) Con che meccanismo è avvenuta la reazione? b) La configurazione del 

centro chirale si è invertita, o è rimasta la stessa? 

- 

CH CH (Na 

3 2 

+ ) Nu forte S 

N 

2 

2 

H 

3 

CH3 CH CH CH 

2 2 2 CH CH C 

2 2 

(R) 

Cl 1 

CH 3 

+ 

Cl - 

Cl 

- 

CH CH 3 2 

1 CH2 CH3 CH3 CH CH CH 

2 2 2 CH CH C 

2 2 

H 

CH3 3 (R) 

2 

Cl 

H 

cis 

E 

inversione di 

configurazione 

44

62. Completare le seguenti reazioni, specificando il nome del composto 

organico che si forma: 

a) 2-iodonaftalene + magnesio, in dietil etere 

I 

+ Mg 

MgI 

b) 1-iodocicloesene + magnesio, in dietil etere 

I 

MgI 

+ Mg 

c) bromocicloesano + magnesio, in dietil etere 

Br 

MgBr 

+ Mg 

d) cloruro di benzile + magnesio, in dietil etere 

CH 2 Cl 

+ Mg 

4. Completare le seguenti reazioni: 

CH 2 MgCl 

a) trans-2-metilciclopentanolo + 2,2-dimetil-3-iodobutano 

CH 3 

OH 

CH 3 

Nu debole; 

solvente protico 

+ 

+ 

CH 3 C CH CH 3 

CH 3 

O 

CH 3 

CH 3 C CH CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH3 C CH CH3 I 

CH 3 

alogenuro 

secondario 

CH 3 + 

CH 3 

trasp. 

+ CH 3 C CH CH 2 

CH 3 

ioduro di 2-naftilmagnesio 

ioduro di cicloesenilmagnesio 

bromuro di cicloesilmagnesio 

cloruro di benzilmagnesio 

Esercitazione n. 12 - Reazioni di alcooli, dioli, eteri, ammine, sali di ammonio. 

CH 3 

CH3 C CH CH3 O 

C 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

CH 

CH 3 

+ 

CH 3 

CH 3 

CH C 3 C CH3 CH3 CH3 CH C 2 CH CH3 CH 3 

45

) 2,2-dimetil-1-butanolo + HCl, ZnCl 2 

CH CH 3 2 

CH3 C 

CH3 CH3 CH CH 3 2 C CH2 CH3 HCl 

CH2 OH + HCl 

CH3 CH CH C CH 3 2 

2 

CH3 ZnCl 2 

+ trasp. 

+ 

CH2 C 

Cl 

d) biciclo-[4.4.0]-decan-1-olo + H2SO4 OH 

H 

2 

SO 

4 

, Δ 

CH3 + 

CH CH C CH OH 3 2 

2 2 

CH3 CH 3 

HCl 

Cl 

CH 3 

CH 3 

CH 2 

-H + 

CH CH 3 2 

CH3 CH CH 3 2 C CH2 CH3 CH3 CH CH 3 2 

+ 

CH2 C 

c) cicloesilmetanolo + acido solforico concentrato, a caldo 

OH 

CH 2 

H 2 SO 4 , Δ 

+ 

OH 2 

CH 2 

+ 

CH2 + 

H + 

C 

CH 2 

CH 3 

CH 3 

CH 2 

5. Completare le seguenti reazioni, specificando i nomi dei composti organici 

che si formano: 

a) 2-butanolo + acido solforico concentrato 

OH H 

2 

SO 

4 

, Δ 

CH CH CH CH 3 2 

3 

CH CH 3 CH CH3 + CH CH 3 2 CH 

2-butene 1-butene 

CH 2 

CH 2 

46

12. Mostrare come si possa convertire l'(S)-2-esanolo in: 

a) (S)-2-cloroesano la configurazione deve rimanere la stessa 

SOCl 

2 

in assenza 

Cl 

OH di base 

CH CH CH CH C CH CH CH CH CH C CH 

3 2 2 2 3 

3 2 2 2 3 

H 

(S) 

SO 

2 

, HCl 

(S) H 

b) (R)-2-bromoesano 

la configurazione deve essere invertita 

OH PBr 

H 

3 

CH3 CH2 CH2 CH2 C CH CH3 CH CH CH C CH 

3 

2 2 2 3 

(S) H 

Br (S) 

24. Completare le seguenti reazioni: 

b) 2-metilossacicloesano + HI (un equivalente), a caldo 

O 

HI 

CH3 I 

+ 

O 

H 

CH3 c) 2-metilossacicloesano + HI (due equivalenti), a caldo 

- 

S 

N 

2 

I 

CH2 CH2 OH 

CH CH 2 2 CH CH3 I I 

CH2 CH2 CH CH 2 2 CH CH3 d) (S)-2-pentanolo + cloruro di p-toluensolfonile 

CH 2 CH 2 

CH 3 

O 

O S Cl 

CH3 C OH + 

H 

(S) H + 

CH 3 

CH CH 2 2 

O 

CH3 C O S O 

H 

(S) 

CH 3 

CH 3 

47

e) (R)-2-butanolo + H 2 SO 4 a caldo 

CH CH2 CH 3 

2 

CH 3 C OH 

(R) 

H 

+ H 2 SO 4 

CH 3 

f) ossaciclobutano + HBr concentrato, a caldo 

CH CH CH3 + 

Br 

O 

+ HBr CH CH2 CH OH 

2 

2 

g) 3,4-dimetilossaciclopentano + HI concentrato, a caldo 

CH 3 

O 

CH 3 

+ HI 

CH 3 

CH 3 

CH CH 

CH 2 OH 

CH 2 

CH 2 

CH CH 2 CH 3 

28. Il metilossaciclopropano è una molecola chirale che per idrolisi dà l'1,2propandiolo, 

anch'esso chirale. a) Scrivere gli enantiomeri del metilossaciclopropano; 

H 

H C 3 

C 

O 

(R) 

C 

H 

H 

C 

H 3 

b) Scrivere il meccanismo dell'idrolisi acido-catalizzata dell'(R)-metilossaciclopropano; 

H + 

O 

H 

+ 

O 

δ+ 

δ+ 

H 

O 

H C 

H C 3 

C 

H 

H 

H 

2 

O H C 

H C 3 

C 

H 

H 

H C 

H C 3 

C 

H 

H 

:OH 

2 

H 

+ 

OH 2 

CH 3 

H 

OH 

H 

H + 

H 

OH 

CH 3 

H 

H 

OH 

C 

H 

O 

(S) 

C 

H 

H 

I 

H 

CH 2 OH 

OH 

CH 3 

48

H 

H C 3 

C 

- 

O 

OH 

C 

H 3 

C 

H 

H 

CH 2 OH 

H 

OH 

(S) 

H 

- 

O 

H OH 

CH 3 

HO 

H 

CH 3 

H 

OH 

CH 2 OH 

CH 3 

H 

L 

H 

H 

2 

O 

OH 

H 

H 

OH 

CH 3 

H 

CH 3 

CH 2 OH 

H OH 

31. Quando l'1-butanammina viene trattata con una soluzione acquosa di HCl 

e NaNO2 , si formano i seguenti prodotti: 1-clorobutano, 2-clorobutano, 2butanolo, 

1-butene, 2-butene ed azoto gassoso. Spiegare la formazione di 

questi prodotti. 

HCl + NaNO 

H 

2 HNO 

2 + 

H 

2 

O + NO + 

NO + 

+ 

CH CH + 

3 2CH CH 2 2 NH2 CH CH CH CH NH NO 

3 2 2 2 2 

OH 

D 

H 2 O 

CH CH 

3 2 

CH CH 2 2 

+ 

N N CH CH 

3 2 

CH 

+ 

CH2 CH CH 

3 2 

+ 

CH CH3 N2 H 

CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH 

CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Cl 

CH 3 CH 2 CH CH 2 

H 2 O Cl - 

, 

H 

OH 

Cl 

CH CH 

3 2 CH CH CH CH 

3 3 2 

CH CH3 CH 3 CH CH CH 3 

CH 3 CH 2 CH CH 2 

49

35. Prevedere i prodotti di metilazione esauriente (degradazione di 

Hofmann) dei seguenti composti: 

N 

H 

NH 2 

NH 

CH 3 

CH 3 

N 

H 

CH 3 

CH 3 I 

CH 3 

I 

I 

β 

α + 

N 

CH3 CH3 CH3 β 

KOH 

Δ 

N 

CH3 CH3 CH3 CH3 I 

+ 

N 

H C 3 

α β 

CH3 KOH 

Δ 

+ 

CH2 H C 3 N 

KOH 

Δ 

CH 3 

CH3 CH3 + N(CH ) 3 3 

β α 

I 

CH3 + N 

CH3 CH3 + 

CH 2 

+ 

N 

CH 3 CH 3 

KOH 

Δ 

KOH 

Δ 

CH3 CH N CH 3 3 

KOH 

Δ 

+ 

N 

CH 3 

CH3 CH3 N 

CH 3 CH 3 

+ N(CH 3 ) 3 

CH 3 I 

CH 3 I 

CH 3 

CH 3 

N 

CH 3 

β 

CH 3 

CH 3 

CH3 + N CH 

α 

3 

CH3 CH 

β 3 

+ 

KOH 

N 

CH3 CH3 

CH3 

Δ 

50

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