6.4: Conclusiones y Revisión

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En este último capítulo, nos familiarizamos con los conceptos de eficiencia de reacción y diseño desde una perspectiva de química verde. Empleamos más o menos la totalidad de los principios de la química verde para entender lo que implica maximizar los beneficios ambientales, sociales y económicos asociados con las empresas científicas. Se exploró a fondo la naturaleza de los diversos tipos de reacciones realizadas tanto en entornos fundamentales como aplicados y cómo evaluarlas utilizando constructos matemáticos muy útiles. Este capítulo sirve para cimentar los conceptos que aprendimos en esta magnífica disciplina y para proporcionar una plataforma para comprender cómo abordar mejor la química, la ingeniería química y las transformaciones biológicas de reacciones y procesos.

Preguntas de revisión

1. Indicar mediante dibujos cuáles son los productos de adición para la siguiente reacción y qué tipo de reacción es:

Fig 6-16.PNG

2. Indique cuáles son los productos de la reacción del yoduro de 2-fenil isopropilo con metóxido de sodio.

3. ¿El producto no salino en (2) conserva su configuración estereoquímica? ¿Por qué?

4. Por favor, explique cómo se forma el producto menor en la reacción E2 a continuación y ¿por qué es menor?

5. Utilizando la Reacción Diels-Alder que se muestra a continuación, dibuje el estado de transición que conducirá al aducto.

Fig 6-17.PNG

6. Usando el diagrama redox a continuación, indique por qué el proceso no puede continuar para siempre

Fig 6-18.PNG

7. Definir los siguientes términos

a. economía atómica

b. economía porcentual atómica

c. rendimiento porcentual

d. por ciento de economía atómica experimental

e. porcentaje de economía atómica x economía experimental del átomo

8. ¿Cuáles de los términos en la pregunta 7 solo son significativos con resultados experimentales? ¿Qué resultado experimental es necesario para que estos términos sean significativos?

9. Considere las siguientes cuatro (4) reacciones que se muestran a continuación:

a. Marcar cada reacción como sustitución, eliminación, adición o reordenamiento.

b. Reescribir cada reacción asegurándose de que la reacción esté equilibrada. Mostrar todos los átomos reactivos que se incorporan al producto deseado, y los átomos del producto deseado en verde, y todos los demás átomos en marrón.

c. Establecer una tabla de economía de átomos cuyos encabezamientos sean: fórmula, peso de fórmula, número de átomos utilizados, peso de átomos utilizados, átomos no utilizados y peso de átomos no utilizados.

d. Calcular la economía %-átomo de cada reacción

Fig 6-19.PNG

10. En la sección Lectura Adicional (#3), Roger Sheldon ha desarrollado un término muy similar a la economía %-átomo denominada% utilización de átomos. El% de utilización de átomos se puede calcular de acuerdo con la siguiente ecuación:% de utilización de átomos = (MW del producto deseado/MW de todos los productos) X 100

a. Comparar y contrastar esto con la economía %-átomo

b. qué concepto aprendió en química de primer año hace que los porcentajes reales calculados para el% de utilización de átomos y% de economía de átomos sean iguales (en la mayoría de las circunstancias). Demuéstralo calculando el% de utilización de átomos para cada una de las reacciones en las preguntas 9—13 y comparando tus resultados con la economía %-átomo que calculaste en la pregunta 9.

Lectura adicional

Williamson, Kenneth L., Experimentos Orgánicos a Macroscale y Microscale, 2a ed., D. C. Heath and Co., 1994, 247-252.
Trost, Barry M., La Economía Átoma-A Búsqueda de Eficiencia Sintética. Ciencia 1991, 254, 1471-1477.
Cann, Michael C.; Connelly, Marc E. Casos del mundo real en química verde; ACS, Washington, 2000. Roger Sheldon de la Universidad de Delft ha desarrollado un concepto muy similar llamado% de utilización de átomos. Sheldon, Roger A. Síntesis orgánica- Pasado, Presente y Futuro. Chem. Ind. (Londres), 1992, (dic), 903-906.
Anastas, Paul T., y Warner, John C. Green Chemistry Theory and Practice, Oxford University Press, Nueva York, 1998.
Westheimer, T. El premio va para BHC. Chem. Ing. 1993, (dic.), 84-95