книги / Органическая химия

9.Качественные реакции на спирты и фенолы.

10.Номенклатура, способы получения и химические свойства многоатомных фенолов.

11.Строение, номенклатура, химические свойства тиолов и тиоэфиров(образованиетиолятов, алкилирование, ацилирование, окисление).

12.Применение спиртов, фенолов, простых эфиров и их тиоана-

логов.

Практические задания

79. Назовите следующие соединения:

иназовите их по международной номенклатуре: бензиловый спирт, пикриноваякислота, диэтиловыйэфир, анизол, фенетол, α-пропиленгликоль, метилфениловыйэфир, диизопропилкарбинол, метилбензилкарбинол.

*81. Назовите следующие вещества по международной и карбинольной номенклатурам:

а) б) в)

21

82.Приведите уравнения реакций, подтверждающие наличие: а) кислотных свойств у спиртов, фенолов, тиоспиртов; б) основных свойству спиртов, простых эфиров. Назовите продукты всех реакций.

*83. Сравните кислотность следующих соединений: а) п-метил- фенол, фенол и п-нитрофенол; б) этанол и этантиол; в) п-метокси- фенол и фенол; г) метоксиметанол и метанол. Ответ поясните. Для соединения с наиболее выраженными кислотными свойствами напишите уравнение реакции с натрием.

84.Сравните основность следующих соединений: а) метанол

иметантиол; б) диэтиловый эфир и диэтилсульфид; в) фенол и тиофенол; г) пропанол-1 и метилпропиловый эфир. Ответ поясните. Для соединения с наиболее выраженными основными свойствами напишите уравнение реакции с водой.

85.На примере изопропилового спирта напишите схемы реакций образования простых и сложных эфиров, непредельного соединения. Назовите все соединения. Какова роль кислотного катализа?

86.Для метилэтилового эфира напишите уравнения следующих реакций: а) расщепление йодистоводородной кислотой при нагревании и на холоду; б) образование оксониевых солей; в) окисление. Назовите все соединения.

87.Сформулируйте правило Эльтекова и объясните причину неустойчивости винилового спирта.

88.С помощью каких качественных реакций можно различить пропанол-2 и глицерин?

89.Осуществите следующие превращения и назовите все соеди-

нения:

22

СН3I

е)

90.Получите резорцин, гидрохинон, пирокатехин и флороглюцин из бензола.

91.На примере резорцина охарактеризуйте химические свойства многоатомных фенолов по гидроксильным группам.

92.Получите фенол из бензола (кумольным способом, сплавлением сульфокислот со щелочами). Для полученного фенола приведите уравнения реакций бромирования, нитрования, сульфирования. Приведите схемы механизмов этих реакций.

*93. Получите 3-нитрофенол из бензола.

94.Получите 2-гидроксибензолсульфокислоту из бензола.

95.Получите следующие вещества по реакции Гриньяра, исходя

из н-пропилмагнийбромида и любого подходящего компонента: а) 2-метилпентанол-2; б) 4-метилгептанол-4; в) н-бутиловый спирт; г) н-аллиловый спирт; д) метилэтил-н-пропилкарбинол.

96. Исходя из спиртов или их производных с числом углерод-

*97. Установите структурную формулу вещества состава С5Н12О, если известно, что оно реагирует с металлическим натрием с выделением водорода, при окислении дает кетон состава С5Н10О, апри дегид- ратацииобразует2-метил-2-бутен. Запишитеуравненияреакций.

23

98. Спирт С5Н11ОН дает при окислении кетон, а при дегидратации – алкен, который, окисляясь, образует смесь кетона и кислоты. Определите строение исходного спирта. Запишите уравнения реакций.

99*. Исходя из цис-стильбена (цис-1,2-дифенилэтилена), получите мезо-, D- и L-формы 1,2-дифенилэтан-1,2-диола. Приведите проекции Фишера всех стереоизомеров, дайте R-, S-обозначения асимметрическим центрам.

8. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

План занятия

1.Строение, номенклатура, способы получения первичных, вторичных, третичных аминов и четвертичных солей аммония.

2.Основные свойства алифатических и ароматических аминов.

3.Химические свойства аминов.

4.Качественные реакции на амины: реакции с азотистой кислотой, образование оснований Шиффа; образование пикратов третичных аминов.

5.Реакции электрофильного замещения в ароматических аминах (нитрование, галогенирование, сульфирование).

6.Природа нитрогруппы.

7.Строение, номенклатура, способы получения, химические свойства алифатических и ароматических нитросоединений.

8.Применение нитросоединений.

9.Строение, номенклатура и способы получения диазосоединений и солей диазония. Химические свойства. Применение солей диазония и азосоединений.

Практические задания

100. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) изопентиламин; б) этил-втор-бутиламин; в) хлорид триметиламмония; г) 2-метил-1,5-пентандиамин; д) дигидрофосфат диэтиламмония.

24

101.Напишите структурные формулы следующих соединений: а) 2-нитробутан; б) 4,4-диметил-2-нитропентан; в) 4-нитропентен-2; г) метилфенилнитрометан; д) сим-тринитробензол.

102.Напишите структурные формулы следующих соединений: а) о-бромфенилдиазонийхлорид; б) 4-метилфенилдиазонийгидро- сульфат; в) диазоаминобензол; г) 3-гидроксифенилдиазоний- гидроксид.

*103. Получите реакцией Гофмана метилбензиламин и напишите уравнение реакции его с азотистой кислотой.

104.Получите изопропиламин методом Габриэля и напишите для него уравнения реакций солеобразования с НCl и образования основания Шиффа. Назовите продукты.

105.Получите диметилэтиламин методом Гофмана и напишите уравнение реакции его с пикриновой кислотой и йодистым метилом. Назовите полученные соединения.

106.Восстановлением нитробензола получите анилин и напи-

шите уравнения его реакции с HNО2, а также реакции образования N-бензилиденфениламина (основание Шиффа).

107.Получите н-бутиламин восстановлением соответствующих нитрила и амида карбоновой кислоты и напишите уравнения реакций его с азотистой и серной кислотами. Назовите продукты реакций.

108.Получите метиламин из амида соответствующей кислоты

инапишите уравнения реакций его с соляной кислотой, хлорангидридом уксусной кислоты. Назовите продукты реакций.

109.Получите ацетанилид взаимодействием анилина с уксусным ангидридом и напишите для него уравнения трех реакций электрофильного замещения.

110.Напишите уравнения реакций диазотирования следующих соединений: а) п-толуидин; б) сульфаниловая кислота; в) п-нитро- анилин; г) п-аминобензойная кислота; д) м-фенилендиамин.

111.Напишите уравнения реакций анилина с бромом, азотной, азотистой и серной кислотами. Назовите продукты реакций.

112.Предложите способ получения сульфаниловой кислоты из

бензола.

113.Предложите способ получения п-анизидина из бензола.

25

114.Приведите уравнения реакций, в которых амины выступают как основания и как кислоты. Назовите продукты реакций. Как изменяется основность в ряду первичных, вторичных, третичных алифатических аминов? Что является более сильным основанием: этиламин или анилин? Почему?

115.Расположите соединения в ряд в порядке увеличения основности: а) аммиак; б) метиламин; в) диметиламин; г) ацетанилид; д) анилин; е) п-нитроанилин; ж) м-аминоанизол; з) гидразин; и) трифениламин. Ответ обоснуйте.

*116. Сравните основность азотсодержащих соединений в следующих парах веществ (водные растворы): а) N-метиланилин и бензиламин; б) циклогексиламин и анилин; в) пирролидин и пиррол; г) п-толуидин и п-нитроанилин; д) хинуклидин и пиридин; е) дифениламин и анилин; ж) пиридин и пиперидин; з) п-гидроксианилин

ип-толуидин. Поясните ответ на основании электронных эффектов или стерических факторов.

117.С учетом электронного строения нитрогруппы рассмотрите ее влияние в молекуле нитробензола на направление и скорость реакций электрофильного замещения в сравнении с бензолом на примере реакций бромирования и сульфирования.

*118. Используя ацетилен в качестве основного исходного продукта, получите: а) 2-нитропропан; б) 1-нитробутан; в) 2-нитробутан.

119.Для 2-нитробутана напишите уравнения реакций со сле-

С4H9NO2, которое не взаимодействует с азотистой кислотой, не растворяется в щелочи, а при восстановлении образует вещество состава С4H11N.

121.Исходя из п-нитробензойной кислоты и неорганических реагентов, получите 3,5-динитро-4-хлорбензойную кислоту.

122.Сравните строение бензолдиазонийхлорида и циклогександиазонийхлорида. Почему второе соединение даже на холоду в водных растворах разлагается с выделением азота, в то время как первое соединение в этих условиях устойчиво?

26

123. Определите, какое вещество образуется в результате следующих превращений:

9. КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

План занятия

1.Классификация и номенклатура карбонильных соединений.

2.Электронное строение карбонильной группы.

3.Реакции нуклеофильного присоединения (с О-, С-, S-нуклео- фильными реагентами) по карбонильной группе.

4.Реакции присоединения-отщепления (с N-нуклеофильными реагентами).

5.Реакции конденсации (альдольная, кротоновая, бензоиновая).

6.Реакции электрофильного замещения в ароматических альде-

гидах.

7.Окислительно-восстановительные реакции альдегидов и кетонов (реакция Канниццаро, реакции с реактивами Толленcа, Тромнера, Фелинга).

8.Реакции полимеризации. Реакция Кижнера.

9.Применение альдегидов и кетонов.

Практические задания

124. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) акролеин; б) кротоновый альдегид; в) трет-бутилуксусный альдегид; г) дипропилуксусный альдегид; д) 4-меркапто-2-формил-

27

бензолсульфокислота; е) п-толуиловый альдегид; ж) 3-оксо-2-фор- милбутановая кислота; з) бутанон; и) этил-втор-бутилкетон; к) 3-формилбензойная кислота; л) 3-[(2E)4-гидрокси-1-хлорбутенил- 2]-5-метилбензальдегид; м) (2-метил-3-этилпентил)бензол; н) (3Z)-6- бром-3-хлоргепта-3,6-диеналь.

*125. Напишите структурные формулы следующих соединений и назовите их по международной номенклатуре: а) диизобутилкетон; б) изомасляный альдегид; в) изовалериановый альдегид; г) диметилизопропилуксусный альдегид.

*126. Получите всеми известными способами фенилуксусный альдегид. Напишите схемы реакций его с пропанолом-2, синильной кислотой. Назовите все полученные соединения. Для каждой реакции приведите схему механизма.

127.Получите всеми известными способами диэтилкетон. Напишите схемы реакций его с гидросульфитом натрия и этилмагнийбромидом с последующим гидролизом. Для каждой реакции приведите схему механизма.

128.Получите всеми известными способами п-метоксибен- зальдегид. Напишите схемы реакций его с фенилгидразином, гидроксиламином и этанолом. Приведите примеры реакций электрофильного замещения. Назовите все соединения. Для каждой реакции приведите схему механизма.

129.Напишите уравнения качественных реакций на альдегидную группу на примере ацетальдегида. Укажите аналитический сигнал в каждой реакции.

130.Напишите уравнение реакции альдольной конденсации: а) для изопропилуксусного альдегида; б) бензальдегида и пропионового альдегида; в) бензофенона и ацетальдегида.

131.Напишите уравнения реакции Канниццаро: а) для бензальдегида; б) формальдегида; в) м-толуилового альдегида.

132.Напишите уравнение реакции получения фенолформальдегидного полимера.

*133. Предложите пути синтеза из трехуглеродных компонентов следующих соединений: а) диэтилкетон; б) гексанон-3; в) 4-метил- пентадиен-1,3.

28

*134. Установите порядок увеличения реакционной способности групп в реакциях нуклеофильного присоединения следующих соединений: ацетон, диэтилкетон, ацетальдегид, хлораль, диизопропилкетон.

135.Установите порядок увеличения реакционной способности групп в реакциях нуклеофильного присоединения следующих соединений: формальдегид, уксусный альдегид, ацетон, хлоруксусный альдегид.

136.Вещество С5Н8О2 образует диоксим, дает положительную

йодоформную реакцию, положительную бисульфитную реакцию и может быть превращено в н-пентан. Каково его строение?

137*. Исходя из бензальдегида, 4-гидроксибензальдегида, ацетона идругих необходимых реагентов, получите душистые вещества: а) 4-(4- гидроксифенил)бутанон-2 («кетонмалины»); б) 4-фенилбутен-3-ол-2.

138*. Одно из соединений, отвечающих за запах помидоров, имеет следующее строение:

Получите данное соединение из этилена, ацетилена, этанола

инеобходимых неорганических реагентов.

10.КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ. ЖИРЫ

План занятия

1.Классификация иноменклатура моноидикарбоновых кислот.

2.Электронное строение карбоксильной группы и карбоксилатаниона.

3.Способы получения моно- и дикарбоновых кислот.

4.Кислотные свойства карбоновых кислот. Влияние природы радикала на силу кислот.

5.Химические свойства моно- и дикарбоновых кислот по карбоксильной группе (получение производных карбоновых кислот).

29

6.Декарбоксилирование и образование циклических ангидридов на примере дикарбоновых кислот.

7.Синтезы на основе малонового эфира.

8.Сложные эфиры, амиды, соли, ангидриды, галогенангидриды карбоновых кислот. Номенклатура, способы получения и взаимные превращения.

9.Нитрилыкарбоновыхкислот. Получение. Химическиесвойства.

10.Жиры. Получение. Химические свойства.

Практические задания

139.Сравните силу следующих карбоновых кислот: а) уксусная, пропионовая, валериановая; б) уксусная, хлоруксусная, трихлоруксусная; в) о-гидроксибензойная, м-гидроксибензойная; г) бензойная, п-метоксибензойная, п-бромбензойная.

Для соединения, проявляющего самые сильные кислотные свойства, приведите реакцию с гидроксидом натрия.

*140. Напишите уравнение реакции взаимодействия кротоновой кислоты с HBr. Сравните силу исходной и полученной кислот.

141.Приведите уравнения реакций получения сложных эфиров: а) из бензойной кислоты; б) хлорангидрида изомасляной кислоты; в) пропионового ангидрида.

142.Напишите структурные формулы и назовите другими способами следующие соединения: этилмалоновая кислота, α-метилглу- таровая кислота, диэтилмалеиновая кислота, бензилбензоат.

*143. Предложите способы получения следующих соединений: а) хлорангидрид уксусной кислоты из этилена; б) нитрил пропионовой кислоты из этана; в) амид масляной кислоты из бромистого пропила; г) бутилбензоат из толуола и бутилата натрия; д) диэтиловый эфир адипиновой кислоты из 1,4-дибромбутана и этанола.

144.Приведите схемы образования циклических производных малеиновой, янтарной, глутаровой, фталевой кислот.

145.Какие вещества образуются при декарбоксилировании: а) пропилмалоновой кислоты; б) 2-этил-2-изопропилпропандиовой кислоты?

30