Проверка знаний по всему курсу. Часть 3 (pdf)

11

2. Для реакции, отмеченной () в задании 1 приведите механизм.

3. Рассмотрите механизм превращения п-толуилового альдегида под воздействием концентрированного раствора гидроксида калия.

12

D E F

D E F

13

4. Напишите формулы структурные формулы кетонов по продуктам их окисле-

ния: а)

[O]

CH3

CH3 C COOH + CH3CH2COOH

CH3

б)

5. Почему при реакциях присоединения к α ,β -непредельным альдегидам и кетонам нарушается правило Марковникова? Объясните это на примере акролеина.

14

КОМПЛЕКСНЫЕ ЗАДАЧИ

1. При окислении 10 мл метанола (ρ =0.8 г/см3) получено 120 г раствора с массовой долей 3% формальдегида. Каков выход альдегида?

2. Приведите Какими реагентами можно отличить бутаналь от бутанола-1; ацетон от пропаналя?

15

3. Напишите структурную формулу соединения состава C9H10O, которое реагирует с гидроксиламином, дает реакцию "серебряного зеркала", а при окислении превращается в вещество состава C8H6O4. При нитровании исследуемого соединения получается лишь один изомер.

16

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ, РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ И МЕТОДЫ СИНТЕЗА КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ, ИХ ПРОИЗВОДНЫХ, ГИДРОКСИ- И ОКСОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Монокарбоновые кислоты. Предельные, ароматические и циклоалканкарбоновые кислоты. Изомерия. Номенклатура. Строение карбоксильной группы. Физикохимические свойства кислот: ассоциация, диссоциация, влияние заместителей на кислотность. Методы синтеза. Реакции карбоксильной группы: образование солей; получение функциональных производных. Декарбоксилирование карбоновых кислот. Реакции в радикале кислоты (галогенирование).

Дикарбоновые кислоты. Щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая.

Функциональные производные карбоновых кислот. Сложные эфиры, галоге-

нангидриды, ангидриды, амиды, нитрилы. Их номенклатура. Методы синтеза. Их взаимные переходы. Относительная реакционная способность их в реакциях присоединения нуклеофильных агентов по карбонильной группе. Общие представления о механизме присоединения-отщепления. Некоторые общие реакции (реакции нуклеофильного замещения): реакция гидролиза (механизм в кислых и щелочных условиях на примере сложных эфиров), реакции со спиртами и фенолами, с аммиаком и амидами, с реактивами Гриньяра.

Методы синтеза: окисление первичных спиртов, альдегидов, алкенов, алкинов и алкилбензолов. Гидролиз нитрилов и других производных карбоновых кислот, синтез на основе металлоорганических соединений; карбонилирование олефинов по Реппе. Промышленное получение муравьиной и уксусной кислот.

Сложные эфиры. Методы получения: этерификация карбоновых кислот (механизм), ацилирование спиртов и их алкоголятов, карбоксилат-анионов ацилгалогенидами реакция кислот с диазометаном, алкоголиз нитрилов. Методы синтеза циклических сложных эфиров – лактонов. Реакции сложных эфиров: гидролиз (механизмы кислотного и основного катализа), аммонолиз, переэтерификация, восстановление до спиртов и альдегидов комплексными гидридами металлов; сложноэфирная конденсация.

Галогенангидриды. Получение с помощью галогенидов фосфора, тионилхлорида, оксалилхлорида, фосгена. Реакции галогенангидридов: взаимодействие с нуклеофильными реагентами – водой, спиртами, аммиаком, аминами, гидразинами, металлоорганическими соединениями. Восстановление галогенангидридов до альдегидов.

Ангидриды. Методы получения ангидридов кислот: дегидратация кислот с помощью Р2О5,реакцией галогенангидридов с солями кислот. Реакции галогенангидридов кислот с водой, аммиаком, со спиртами.

Амиды. Методы получения: ацилирование аммиака и аминов, пиролиз карбоксилатов аммония, гидролиз нитрилов. Синтез циклических амидов – лактамов. Свойства амидов кислот: гидролиз, восстановление до аминов.

Нитрилы. Методы получения: дегидратация амидов кислот (с помощью P2O5, SOCl2, POCl3), алкилирование. Свойства: гидролиз, восстановление комплексными гидридами металлов до аминов и альдегидов.

Соли. Пиролитическая кетонизация, электролиз (Кольбе). Декарбоксилирование карбоновых кислот.

Природные сложные эфиры: эфирные масла, воска, липиды. Жиры (состав, гидрогенизация, омыление жиров, мыла). Фосфатиды (кефалин и лецитин).

17

Оксикислоты. Классификация по числу HО– и HООC-групп и по относительному положению этих групп. Методы синтеза оксикислот. Дегидратация α –,β –, γ –ок- сикислот. Лактиды, лактоны. Стереоизомерия винных кислот. Антиподы, диастереомеры, мезоформа. Разделение рацематов на оптические антиподы. Основные представители: гликолевая, молочные, яблочная, винные и лимонная кислоты. Оксикислоты ароматического ряда. Салициловая кислота, ее производные (аспирин, салол).

Сложноэфирная конденсация и ее механизм. Кето-енольная таутомерия ацетоуксусного эфира. Реакции кетонной и енольной форм. Натрийацетоуксусный эфир, синтезы на его основе. Кетонное и кислотное расщепление.

Глиоксалевая, пировиноградная, щавелевоуксусная кислоты, их биохимическое значение.

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ, ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Дайте определения следующим понятиям и терминам:

Ассоциаты –

Ацил –

Воск –

Диастереомеры –

Жир –

Лактон –

Мезоформа –

________________________________ ________________________________

3. Напишите структурные формулы кислот состава C5H18O4 и назовите их по всем номенклатурам.

20

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ

1. В каком порядке возрастают температуры кипения веществ. Дайте обоснование этим фактам.

а) CH3CH2COOH б) CH3 C CH3 в) CH3CH2CH2OH

O

_______________________________________

2. В нижеприведенных парах соединений знаками (<>) укажите то, которое обладает большей кислотностью.

3. Расположите нижеприведенные группы в порядке увеличения реакционной способности к нуклеофильному присоединению:

4. Сколько оптических изомеров имеет хлоряблочная кислота (HOOC–CHCl– CHOH–COOH). Изобразите пространственные формулы (проекции Фишера) для всех изомеров. Укажите какие пары изомеров являются энантиомерами, диастериомерами.