Установление структуры

2.17.* При монохлорировании соединения C₁₃H₂₈ возможно образование только двух изомерных продуктов. Установите структуру углеводорода.

2.18.* Вещество А при сплавлении со щелочью дает вещество Б, монобромирование которого на свету приводит к образованию практически одного изомера (содержание 99.4 %). Электролиз вещества А приводит к образованию вещества В состава С₈Н₁₈, при монохлорировании которого в аналогичных условиях образуется смесь первичного, вторичного и третичного монохлорпроизводных. Определите структуры соединений А, Б, В. Напишите уравнения описанных реакций.

2.19. Углеводород С₅Н₁₂ в условиях реакции Коновалова превращается в третичное нитропроизводное. Каково строение углеводорода?

2.20.* В спектре ПМР углеводорода С₉Н₂₀ имеются два синглета с  0.98 и 1.26 м.д. и соотношением интенсивностей 9 : 1. Установите строение углеводорода. Сколько изомерных монохлорпроизводных он образует?

3. Циклоалканы

Химические свойства насыщенных циклических углеводородов с числом атомов углерода в цикле более четырех во многом сходны со свойствами алканов. Наиболее характерный тип превращений для них – гомолитические процессы – реакции радикального замещения атома водорода. Для этих циклоалканов известны также реакции каталитического дегидрирования. Так, при пропускании циклогексана через никелевый или платиновый катализатор при 200 °С происходит его дегидрирование и превращение в ароматическую систему – бензол.

Химия малых циклов, к которым относятся циклопропан и циклобутан, более разнообразна. В силу особенности электронного строения циклопропан в реакциях проявляет двойственную природу. В зависимости от условий он способен вступать в характерные для алканов реакции радикального замещения атома водорода, а также, как это характерно для алкенов, в реакции присоединения с раскрытием трехуглеродного цикла. Легко протекают процессы присоединения к циклопропану водорода, галогенов, галогеноводородов. Циклобутан менее активен в реакциях присоединения, чем циклопропан, хотя и для него известны реакции раскрытия цикла, например, гидрирование. Реакции каталитического гидрирования циклопентана и циклогексана с образованием открытоцепных алканов требуют более жестких условий.

Строение, номенклатура

3.1.* Назовите по систематической номенклатуре следующие соединения. Для соединений г, д, з определите конфигурации стереоцентров; для соединения в определите относительную конфигурацию по эритро/трео-номенклатуре.

3.2. Напишите структурные формулы всех циклических изомеров С₅Н₁₀. Назовите их. Отметьте структурные и пространственные изомеры. Какие из них будут проявлять оптическую активность?

3.3. Изобразите стереохимические формулы всех стереоизомеров 1,2‑диметилциклопропана, 1,2‑диметилциклобутана и 1,3‑диметил-циклобутана; укажите их R/S-конфигурацию. Какие из них оптически активны?

3.4. Изобразите стереохимические формулы всех стереоизомеров 1,2‑ и 1,3-дихлорциклопентана. Определите их R/S-конфигурацию.

3.5.* Используя конформации «кресло», обсудите стереохимию цис- и транс-изомеров 1,2-, 1,3- и 1,4-диметилциклогексанов. Для каждого изомера выберите наиболее устойчивую конформацию.

3.6.* Изобразите наиболее устойчивую конформацию цис‑4‑третбутилциклогексанола.

3.7. Используя конформации «кресло», рассмотрите строение цис- и транс-декалинов.