книги / Органическая химия
..pdfа) |
|
|
е) |
|
|
|
|
б) |
|
|
ж) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
в) |
|
|
з) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г) |
|
|
и) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д)
28. Объясните распределение электронной плотности в следующих соединениях, укажите электронные эффекты заместителей:
а)
б)
Определите характерный вид стереоизомерии и приведите формулы стереоизомеров.
29.Осуществите следующие превращения: а) 1,4-дибром- бутан→бутадиен-1,3; б) 1,2-дибромбутен-3→бутадиен-1,3; в) бутан- диол-1,4→1,4-дихлорбутен-2.
30.C какими из следующих реагентов будет взаимодействовать циклогексен: а) Н2, Ni; б) Br2, CCl4; в) DBr; г) CH3MgBr; д) Cl2
(1 моль), hν; е) Cl2 (2 моль), hν; ж) H2O, H+; з) Br2, Н2О; и) I2; к) горя-
11
чий водный раствор KMnO4; л) O2/ Ag, 300 oC; м) O3, затем Zn/H2O;
н) Cl2 (3 моль), hν; о) H2SO4; п) CHCl3 / KOH?
Напишите структурные формулы продуктов, если они образуются. Укажите пространственное строение образующихся продуктов реакций.
31. Укажите строение продуктов реакций стирола (винилбензола) со следующими реагентами:
а) Br2/Н2О;
б) Br2/CH3OH;
в) Br2/CCl4, затем избыток KNH2, нагревание;
г) HBr;
д) HBr, Н2О2;
е) (PhCOO)2 (пероксид бензоила), нагревание.
32. Охарактеризуйте химические свойства алкадиенов с сопряженными двойными связями на примере 2,4-гексадиена. В чем состоит особенность реакций электрофильного присоединения к сопряженным диенам? Приведите примеры конкретных реакций.
*33. Напишите уравнения реакции 1,3-бутадиена с указанными реагентами (для случая, отмеченного звездочкой, опишите механизм): а) Br2(*); б) HBr; в) H2 (Pt); г) KMnO4+H2O; д) O3,
затем H2O.
34.Приведите схему полимеризации изопрена с образованием каучука.
35.Приведите схему сополимеризации 1,3-бутадиена со следующими непредельными соединениями:
а) C6H5–CH=CH2 (стирол); б) CH2=CH–CN (акрилонитрил).
36.Каково строение диенового углеводорода С5Н8, при озонолизе которого образуется пропандиаль и формальдегид?
37.Приведите схему образования озонида 2,6-диметилоктатриена- 2,5,7 и его расщепления водой.
38.Как с использованием любых необходимых реагентов превра-
тить: а) 2-метилгексен-1 в 2-метилгексанол-1; б) 2-метилгексанол-2 в2-метилгексанол-3?
12
39.Какие продукты образуются в результате присоединения
HBr к CF3CH=CHOCH3? Какие продукты образуются при взаимодействии этого же соединения: а) с бромной водой; б) с Br2 в присутствии меченого NaBr*? Ответ поясните.
40.Какие продукты образуются при присоединении НСl к следую-
щим соединениям: а) Сl–СН=СН–ОС2Н5; б) СF3–CH=CH–CH(CH3)2; в) СН3–СН=СН–СООН?
41*. Рассмотрите механизмы следующих превращений:
H2SO4
H2SO4/H2O
42*. Получите 1-(дейтерометил)циклопентен из 1-(хлорметил)- циклопентана и неорганических реагентов.
43*. При обработке пентен-4-ола-1 бромом в четыреххлористом углероде образовалось вещество с брутто-формулой С5Н9BrO. Напишите структурную формулу этого вещества и рассмотрите возможный механизм его образования.
Получите данное соединение из этилена, ацетилена, этанола и других необходимых реагентов.
44*. Из гексена-2 и любых других необходимых реагентов получите пентановую кислоту.
45*. Осуществите цепочку превращений:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H3PO4, t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2/Pt |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2SO4 |
|
|
|
||||||||||
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Br2 (1 моль), hν |
|
|
|
|
(СH3)3COK, (СH3)3COH, t |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13
46*. Углеводород С8Н16 (А) вступает в следующие реакции:
а)
б)
в)
Напишите уравнения реакций и структурные формулы веществ А, Б и В, а для соединения Б также проекции Фишера.
47*. Проведите превращение соединения А в соединение Б, применив произвольное число стадий:
АБ
4.АЛКИНЫ
План занятия
1.Строение тройной связи. Сравнение реакционной способности алкенов и алкинов в реакциях электрофильного присоединения.
2.Номенклатура и способы получения алкинов.
3.Реакции присоединения. Статический и динамический факторы, определяющие протекание реакции по правилу Марковникова. Механизм реакции электрофильного присоединения.
4.Реакции присоединения воды. Правило Эльтекова.
5.Реакции окисления, восстановления и кислотные свойства ал-
кинов.
6.Применение ацетиленовых углеводородов.
Практические задания
48. Приведите формулы изомеров состава С6Н10. Соединения назовите по международной и рациональной номенклатурам.
14
49.Напишите структурную формулу углеводорода, содержащего в главной цепи 8 атомов углерода, двойную и тройную связи, этильный радикал, бром, хлор и нитрогруппу. Назовите соединение по международной номенклатуре.
50.Напишите уравнения реакции бутина-2 с указанными реагентами (для случая, отмеченного звездочкой, опишите механизм):
а) Br2(*); б) HBr; в) H2 (Pt); г) KMnO4+H2O; д) O3, затем Н2О.
51.Приведите схемы методов получения из ацетилена бромистого винила, винилацетилена, 1,4-бутандиола.
52.Приведите схему реакции сополимеризации винилацетилена со следующимивеществами: а) изопреном; б) этиленом; в) винилхлоридом.
53.Из ацетилена, пропилена и других необходимых реагентов получите октин-4-диол-1,2.
54.Укажите, как 1,4-дихлорбутин-2 может быть использован для синтеза: а) пентадиина-1,3; б) гексадиина-2,4.
55.Как получить фенилацетилен из ацетофенона? Приведите схему синтеза.
56.Напишите уравнения следующих синтезов:
а) ацетилен пропускают через жидкий аммиак и небольшими порциями добавляют натрий с такой скоростью, чтобы голубая окраска сохранялась в течение короткого времени;
б) добавляют 1 моль н-пропилйодида, затем 1 моль амида натрия и далее 1моль 1-хлор-3-бромпропана.
57. Определите строение углеводорода С5Н8, если он взаимодействует с аммиачным раствором хлорида меди (I) с образованием осадка красного цвета, а при нагревании со щелочью изомеризуется в углеводород, который при окислении наряду с другими продуктами дает ацетон. Напишите уравнения реакций.
5. АРЕНЫ
План занятия
1.Понятие ароматичности. Общие критерии ароматичности. Электронное строение бензола.
2.Реакции электрофильного замещения. Механизм реакции.
15
3.Влияние электронодонорных и электроноакцепторных заместителей на направление и скорость реакций электрофильного замещения. Ориентанты I и II рода.
4.Ориентация в дизамещенных бензолах. Согласованная и несогласованная ориентация.
5.Применение ароматических углеводородов.
Практические задания
*58. Напишите схемыреакций, назовите все возможные продукты: а) хлорирование нитробензола; б) нитрование бензолсульфокислоты;
в) взаимодействие хлорбензола с хлористым этилом; г) хлорирование толуола; д) сульфирование 2-метилфенола;
е) бромирование 3-броманилина; ж) взаимодействие 4-нитробензальдегида с бромангидридом ук-
сусной кислоты; з) нитрование 3-метоксибензойной кислоты.
Укажите условия проведения реакции. Приведите схему механизма каждойреакции. Укажитеэлектронные эффектызаместителей.
59.Укажите главные продукты следующих реакций: а) нитрование диметилового эфира резорцина; б) сульфирование п-метилацето- фенона; в) нитрование п-фенолсульфокислоты; г) нитрование м-дихлорбензола.
60.Расположите в ряд по ослаблению реакционной способности
вреакциях электрофильного замещения следующие соединения:
а) ацетанилид, анилин, нитробензол, хлорбензол; б) фенол, бензойная кислота, бензонитрил, фенилацетат;
в) бензолсульфокислота, м-бензолдисульфокислота, тиофен, п-гидроксибензолсульфокислота.
Для самого реакционноспособного вещества напишите уравнение реакции алкилирования бромистым изобутилом.
61. Предложите схему синтеза пикриновой кислоты из хлорбензола. Рассмотрите механизм предложенных реакций.
16
62. При монобромировании следующих субстратов: а) п-мет- окситолуол; б) п-хлорбензойная кислота; в) бензойная кислота; г) м-нитробензойная кислота; д) о-фторацетанилид – образуется один основной продукт. Приведите его строение и условия монобромирования, обеспечивающие необходимую селективность.
63.Как можно синтезировать п-трет-бутилбензойную кислоту исходя из толуола?
64.Укажите пути синтеза н-бутилбензола, применяя любой алифатическийреагент: а) избензола; б) бромбензола; в) бензальдегида.
65.Приведите схему синтеза α-фенилнафталина, исходя из бензола и янтарного ангидрида.
66.Укажите два способа получения α-метилнафталина из α-бромнафталина.
67*. Предложите схему синтеза мускус-ксилола (3,5-диметил- 2,4,6-тринитро-трет-бутилбензола) из м-ксилола.
68*. Из нафталина, пропанола-1, янтарного ангидрида и любых неорганических реагентов получите 9-(н-пропил)фенантрен.
69*. Современный нестероидный препарат ибупрофен (МИГ, нурофен) [2-(4-изобутилфенил)пропионовая кислота] обладает противовоспалительным, анальгетическим и жаропонижающим действием. Синтезируйте это соединение, исходя из бензола, уксусной кислоты и изобутилового спирта.
6. ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ
План занятия
1.Номенклатура и стереоизомерия (номенклатура R–S).
2.Характеристика связи углерод-галоген в зависимости от типа гибридизации орбиталей атома углерода.
3. Способы получения галогенопроизводных углеводородов
имеханизмы этих реакций.
4.Химические свойства галогенопроизводных углеводородов
имеханизмы этих реакций (SN1 и SN2).
17
5.Качественные реакции на галогенопроизводные. Проба Бейльштейна. Взаимодействие с нитратом серебра в азотнокислой среде после предварительной минерализации галогенопроизводного углеводородов.
6.Реакции дегидрогалогенирования и их конкуренция с реакциями нуклеофильного замещения. Правило Зайцева.
7.Фреоны. Номенклатура. Применение.
Практические задания
70. Назовите следующие соединения:
а) |
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) г)
71.Напишите структурные формулы следующих соединений: а) Z-2,3,4-триметилгексен-3; б) Е-1-бром-2,3-диметилпентен-1.
72.Осуществите следующие превращения и назовите все соеди-
нения:
а) PCl5 Mg(абс.эфир)
|
|
|
KOH(спирт.) |
|
|
|
Cl2 |
|
б) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18
в)
г)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Br2, hν |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NaOC2H5 |
|
|||||||
д) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Br2, AlBr3 |
|
|
|
|
|
|
|
Br2, hν |
|
|
|
||||||||
е) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3Cl, AlCl3 |
|
|
|
|
|
|
NaSCH3 |
|
|
||||||||||
ж) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
з) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
HCl |
|
|
|
|
|
|
С6Н6, AlCl3 |
|||||||||||||
и) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SOCl2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zn |
|
|||||||||||
к) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
73. Напишите уравнение реакции взаимодействия хлорэтана с водным раствором щелочи. Назовите продукты реакции. Приведите схему механизма этой реакции.
74. Осуществите следующие превращения:
|
|
|
|
|
|
|
H3C CH CH3 |
|
Br2,,hvν |
|
|
(водн) |
|
|
|
А |
NaOH(водн.) |
Б |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
CH3
19
Назовите все соединения. Приведите схемы механизмов обеих реакций.
75.Объясните причины повышенной реакционной способности аллил- и бензилгалогенидов в реакциях нуклеофильного замещения (SN). Приведите примеры.
76.Объясните причины низкой подвижности атома галогена
ввинил- и арилгалогенидах. Приведите примеры.
77.С помощью каких качественных реакций можно определить наличие галогена в следующих соединениях: а) бромистом метиле; б) хлористом изопропиле; в) йодистом бензиле? Приведите уравнения всех реакций.
78.Определите строение вещества С4Н9Br, если при гидролизе оно превращается в первичный спирт, а при дегидробромировании и последующем гидробромировании образует третичное бромпроизводное.
7. СПИРТЫ, ФЕНОЛЫ, ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ И ИХ ТИОАНАЛОГИ
План занятия
1.Строение и номенклатура спиртов (одноатомных и многоатомных). Стереоизомерия и номенклатура D–L.
2.Способы получения одноатомных спиртов.
3.Кислотно-основные свойства спиртов, фенолов и тиолов.
4.Химические свойства спиртов. Реакции нуклеофильного замещения.
5.Реакции дегидратации спиртов (внутримолекулярная и межмолекулярная). Окисление спиртов.
6.Получение и химические свойства многоатомных спиртов.
7.Способы получения одноатомных фенолов.
8.Химические свойства фенолов: а) по фенольному гидроксилу, б) по бензольному кольцу. Реакция гидроксиметилирования. Получение фенолформальдегидных полимеров. Реакции окисления и восстановления фенолов.
20