книги / Органическая химия

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:

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:

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)

18

в)

г)

73. Напишите уравнение реакции взаимодействия хлорэтана с водным раствором щелочи. Назовите продукты реакции. Приведите схему механизма этой реакции.

74. Осуществите следующие превращения:

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