Ejercicio resuelto de Orgánica · Química · País Vasco · 2020

B2. Indicar si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y justificar las respuestas en cada caso. Cuando sean falsas nombrar y formular el producto correcto de la reacción.

a) La adición de HCl al propeno produce 1-cloropropano. (0,50)
b) La oxidación fuerte de etanol con $\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}{\mathrm{O}}_4$ produce ácido etanoico. (0,50)
c) La deshidratación del 2-propanol con ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$ produce propino. (0,50)
d) La condensación de ácido etanoico con 1-propanol produce propanoato de etilo. (0,50)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{La}}\mathbf{\text{adici}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{HCl}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{propeno}}\mathbf{\text{produce}}\mathbf{\text{1-cloropropano.}}\mathbf{\text{(0,50)}}$

Se plantea la adición y se decide cómo se reparten el hidrógeno y el cloro entre los dos carbonos del doble enlace. Al no ser este simétrico, interviene la regla de Markovnikov: el hidrógeno se une al carbono que ya tiene más hidrógenos, porque así se forma el carbocatión más estable.

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2=\mathrm{C}\mathrm{H}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3+\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\to \mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3$

El hidrógeno entra en el carbono 1, que tenía dos hidrógenos, y el cloro en el carbono 2, con lo que el producto mayoritario lleva el cloro en posición 2 y no en 1.

$\text{producto correcto}:\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\Rightarrow \text{ 2-cloropropano}$

La afirmación es falsa. El producto mayoritario es el 2-cloropropano, y el 1-cloropropano se obtendría solo en proporción muy pequeña, por la vía contraria a la regla de Markovnikov.



Lo primero es clasificar el alcohol: el carbono que soporta el hidroxilo lleva dos hidrógenos, de modo que es un alcohol primario.

$\text{etanol}:\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{O}\mathrm{H}\Rightarrow \text{ alcohol primario}$

Un alcohol primario se oxida en dos etapas, primero a aldehído y después a ácido carboxílico. Con un oxidante fuerte como el permanganato de potasio la oxidación no se detiene en el aldehído y llega hasta el ácido.

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}{\mathrm{O}}_4}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}\stackrel{\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}{\mathrm{O}}_4}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$

La afirmación es verdadera: la oxidación fuerte del etanol produce ácido etanoico, es decir, ácido acético. Con una oxidación suave el producto sería el etanal.



La deshidratación de un alcohol es una eliminación: se pierden el hidroxilo y un hidrógeno de un carbono contiguo, y entre esos dos carbonos queda un doble enlace. Un solo grupo hidroxilo no puede generar un triple enlace, porque para eso habría que eliminar dos moléculas de agua y el alcohol solo tiene una.

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{H}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\stackrel{{\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4,\mathrm{\Delta }}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

$\text{producto correcto}:\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\Rightarrow \text{ propeno}$

La afirmación es falsa. El producto es el propeno, un alqueno, y no el propino, que es un alquino y exigiría eliminar dos moléculas de agua.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{La}}\mathbf{\text{condensaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{etanoico}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{1-propanol}}\mathbf{\text{produce}}\mathbf{\text{propanoato}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{etilo.}}\mathbf{\text{(0,50)}}$

En una esterificación el nombre del éster se forma con el del ácido, terminado en -oato, seguido del grupo alquilo que aporta el alcohol. Hay que comprobar que las dos mitades del nombre propuesto correspondan a los reactivos indicados.

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{O}\mathrm{H}\rightleftharpoons \mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

El ácido tiene dos carbonos, así que da la parte etanoato, y el alcohol tres, así que aporta el grupo propilo. El nombre correcto invierte, por tanto, los dos términos del propuesto.

$\text{producto correcto}:\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\Rightarrow \text{ etanoato de propilo}$

La afirmación es falsa. El producto es el etanoato de propilo, no el propanoato de etilo; este último se obtendría del ácido propanoico y el etanol, que son los reactivos intercambiados.