Ответы на контрольные задания

1

№ 3. (а) При сгорании 14,4 г алкана образовалось 22,4 л СО₂. Какой объем кислорода (л, н.у.) потребуется? (б) Для сжигания 5 л нормального алкана потребовалось 40 л кислорода (н.у.). Установите, какой углеводород сожгли. (в) При сгорании 11,2 л смеси метана и этана получено 13,44 л. (н.у.) СО₂. Рассчитайте объемную долю (%) метана в исходной смеси. (г) Газ, образовавшийся при полном сгорании 0,02 моль алкана, пропустили через избыток известковой воды; при этом выпало 12 г осадка. Определите молекулярную формулу алкана.

№ 4. (а) Выведите молекулярную формулу алкана, если при хлорировании 1,28 г его на свету было получено 6,84 г дихлорпроизводного. (в) Определите молекулярную формулу бромпроизводного пропана, в 4,04 г которого содержится 3,2 г брома.

2

№ 6. Углеводороды н-гексан и гексен-3 имеют близкие температуры кипения. Как очистить химическим путем: а) н-гексан от примеси гексена-3; б) гексен-3 от примеси н-гексана?

№ 10. Предложите схемы синтеза: (в) гексадиена-2,4 из аллилового спирта.

3

№ 1. Почему в случае присоединения хлороводорода к бутадиену-1,3 образуется смесь 3-хлорбутена-1 и 1-хлорбутена-2, в которой преобладает второе из названных со­единений.

№ 2. При 1,4-присоединении хлороводорода к 2-метилбутадиену-1,3 (изопрену) в качестве основного продукта образуется 1-хлор-3-метилбутен-2, а не 1-хлор-2-метилбутен-2. Почему ?

№ 3. Какой из диенов – бутадиен-1,3 , изопрен (2-метилбутадиен-1,3) или пиперилен (пентадиен-1,3) при взаимодействии с 1 моль бромоводорода при 25 ⁰С дает только один продукт?

№ 5. При термической полимеризации бутадиена-1,3 в ка­честве побочного продукта образуется циклический димер, не склонный к дальнейшей полимеризации. Это вещество при гид­рировании дает этилциклогексан; способно присоединять 2 моль брома; в результате деструктивного окисления образует 3-карбоксигександиовую кислоту. Какое строение имеет молекула димера бутадиена-1,3?

№ 7. Из каких реагентов можно получить следующие со­единения по реакции Дильса—Альдера: № 8. Проведите озонолиз следующих соеди­нений: (а) 2-метилгептадиена-2,5; (б) 2,3-диметилциклогексадиена-1,3;

4.

№ 3. Напишите схемы синтеза следующих соединений, используя неорганические реагенты: (а) бутанона-2 из 1-бромбутана; (б) акрилонитрила из 1,2-дибромэтана; (в) мезитилена (1,3,5-триметилбензола) из пропанола-1; (г) 1,1,2,2,3,4-гексабромбутана из ацетилена; (д) поливинилацетата из ацетилена.

5

№ 6. Расположите ароматические соединения в ряд по уменьшению реакционной способности в реакциях S_E и ука­жите продукты реакций:

(а) нитрования бензойной кислоты, о-сульфобензойной кислоты, фенола, резорцина; (б) ацилирования хлористым пропионилом бензола, п-крезола, толуола, нитробензола; (в) сульфирования фенола, гидрохинона, нитробензола, п-нитротолуола; (г) бромирования бензола, м-ксилола, м-динитробензола, п-нитроизопропилбензола, м-толуидина.

№ 7. Для каждого из соединений укажите, какое кольцо будет затрагиваться при нитровании и приведите струк­турные формулы основных продуктов реакции:

6.

№ 7. Из ацетилена получите: (а) 2,3-дибромбутан; (б) 1,2-дибромбутен-2;

7.

№ 3. Предложите схемы синтеза спиртов, используя химические свойства реактивов Гриньяра: (а) метилдиэтилкарбинола из этано­ла; (б) метилдиэтил-карбинола из этано­ла; (в) 3,3-диметилбутанола-1 из изобутилена и этилена; (г) диметилизопропилкарбинола из пропилена.

№ 4. Предложите схему синтеза кислот, используя химические свойства реактивов Гриньяра: (а) циклопентанкарбоновой кислоты из циклопентана; (б) 2-метилбутановой кислоты из бутена-1; (в) п-толуиловой кислоты из толуола; (г) 1-нафтилуксусной кислоты из нафталина.

№ 5. Предложите схемы синтеза соединений, меченых радиоактивными изотопами: (а) изомасляной (1-¹⁴С) кислоты (СН₃)₂СН¹⁴СООН из пропилена и Са¹⁴СО₃; (б) дейтеротолуола С₆H₅CH₂D из толуола и тяжелой воды; (в); 3-дейтеропропилена-1 CH₂=CHCH₂D из хлористого аллила и D₂O; (г) гексадейтеробензола из аце­тилена и тяжелой воды.

10.

№ 4. Какие продукты образуются при раскрытии эпоксидного цикла окиси изобутилена при действии метилатом натрия и метанола в кислой среде?

Глава 1. № 1. 17; № 2. этан; № 4 (б) С₃H₇Br; № 7. 10; № 8. бромирование, затем р. Вюрца; № 9. 2,2-диметилпропан (А), пентан (Б), 2-метилбутан (В); № 10. (а) 2,2,3,3-тетраметилбутан; (б) 2,5-диметилгексан; (в) 3,4-диметилгексан.

Глава 2. № 1. 84 %; № 5. ClCH₂-CH₂Cl (A), CH₂=CHCl (Б), СlCH₂-CHCl₂ (B), СlCH=CHCl (Г); Cl₂CHCHCl₂ (Д); ClCH=CCl₂ (Е); Cl₂CHСCl₃ (Ж); Cl₂C=CCl₂ (З); № 9. (а) 2-метилбутан; (б) пентен-2; (в) пентадиен-1,4; (г) 2-метилбутен-2; (г) циклогексадиен-1,3; № 10. (а) присоединяют, а затем отщепляют хлороводород; (б) дегидратация гексанола-1 в гексена-1, затем бромирование с последующим дегидробромированием действием водно-спиртовым раствором KOH; (г) аллильное хлорирование пропилена, затем р. Вюрца; (д) внутримолекулярная дегидратация спирта, затем бромирование алкена по Волю-Циглеру.

Глава 3. № 9. 3-метилдекадиен-3,7; № 10. 4.

Глава 4. № 4. (а) 4-метилгексин-1; (б) 5-метилгексин-1; (в) гексин-3; (г) 4-метилпентин-1; (д) винилацетилен; № 5. (а) бромной водой; (б), (г) и (д) аммиакатом серебра; (в) малеиновым ангидридом.

Глава 5. № 1. (I), (II), (IV), (V), (VI); № 5. толуол, этилбензол, изопропилбензол, третбутилбензол; № 9. (а) алкилированием бензола изобутиленом получают третбутилбензол и обрабатывают нитрующей смесью; (б) бензол алкилируют пропиленом до изопропил-бензола и нитруют по Коновалову; (в) толуол окисляют в бензойную кислоту, которую нитруют; (г) изопропилбензол хлорируют в прис. AlCl₃ продукт окисляют; (д) хлорируют на свету, затем р. Вюрца; (е) циклотримеризация ацетилена, нитрование, бромирование; (ж) нафталин нитруют, затем окисляют; № 10. (а) 1-метил-3-этилбензол; (б) п-нитроэтилбензол; (в) винилбензол (г) фенилацетилен; (д) 1,3,5-триметилбензол; (е) 4-нитро-1-бромнафталин.

Глава 6. № 3. подвижность брома уменьшается в ряду: 4-бром-2-метилбутен-2, 5-бром-2-метилпентан, 3-бром-2-метилпентен-2; № 4. (а) 1,1-гексаналь; (б) октанон-2; (в) пентан-диол-2,3; (г) п-хлорбензойная кислота; (д) бутен-2-ол-1 и бутен-3-ол-2; (е) 3-метилцикло-пентанол-1; № 7. (в) гидратация ацетилена дает ацетальдегид, а его восстановление - этанол; cпирт превращают в бутадиен по Лебедеву и бромируют; (г) продукт димеризации ацетилена - винилацетилен обрабатывают избытком хлора.

Глава 7. № 1. йодистый метил, бромистый этил, хлористый бутил, бромистый винил, йодбензол, хлорбензол; № 6. изопропилмагнийгалогенид; № 7. CH₃(CH₂)₂CH(C₂H5)-MgBr; № 8. этилмагнийгалогенид

Глава 8. № 1.

Глава 9. № 1. примесь алкена удаляют из простого эфира промыванием серной кислотой; уменьшить выход продукта межмолекулярной реакции (простого эфира) можно разбавлением реакционной массы растворителем; при этом увеличивается выход продукта внутримолекулярной реакции (алкена); № 3. взаимодействие изопропилата натрия с йодистым метилом дает выше выход простого эфира, т.к. не будет примеси алкена jn дегидрогалогенирования галогеналкана под действием основания (алкоголята); № 4. получают этилен и далее окись этилена, которую гипохлорируют и полученный 2-хлорэтанол подвергают дегидратации; № 6. (а) этилизопентиловый эфир; (б) п-СH₃O-С₆Н₄-СН=СН-СН₃ и п-СH₃O-С₆Н₄-СН₂-СН=СН₂.

Глава 10. № 2. (а) гипохлорируют, обрабатывают сульфидом натрия; (б) этанол реагирует с окисью этилена (2:1); (в) фенол реагирует с окисью этилена (1:2); (г) реакцией окиси этилена с этанолом; (д) с NH₃ (1:1) получают этаноламин, в котором ОН замещают на хлор (PСl₅), а затем на меркаптогруппу (NaHS).

Глава 11. № 2. (а) метилглиоксаля; (б) трихлоруксусного альдегида; № 3. кеталь из диэтилкетона и метанола; ацеталь из изомасляного альдегида и этиленгликоля; кеталь из пентаэритрита С(СН₂ОН)₄ и циклопентанона; все вещества гидролизуются до исходных в присутствии кислот, но устойчивы в нейтральной и щелочной средах; № 4. альдегиды, но не кетоны вступают в реакции окисления (с аммиакатом серебра, жидкостью Фелинга), Канниццаро, Тищенко, с фуксинсернистой кислотой; со слабыми нуклеофилами (водой, спиртами) и димедоном обычно реагируют только альдегиды и лишь самые активные кетоны; № 5. валериановый альдегид отличают от кетонов реакциями с аммиакатом серебра и жидкостью Фелинга, а метилпропилкетон от диэтилкетона - йодоформной реакцией; № 7. реакция Канниццаро; № 9. (а) этанол окисляют в уксусную кислоту, получают кальциевую соль и подвергают ее пиролизу; (б) действием PCl₅ получают 2,2-дихлорпентан и дегидрохлорируют спиртовым раствором КОН; (в), (г) бутен-2 окисляют по Вагнеру в бутандиол-2,3 и далее в бутандион-2,3, затем действуют избытком гидроксиламина; (д) восстанавливают продукт альдольной конденсации бутаналя; № 10. (а) 3-метилбутаналь; (б) м-этилбензальдегид; (в) коричный альдегид; (г) метилфенилкетон; (д) п-толуиловый альдегид.

316