Слета Л.А.,Черный А.В., Холин Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями

70. Оксикислоты. Аминокислоты

. 898. Н:апишите уравнении реакций, описывающие следующую

899.Наnишите уравнении реакций, описывающие отношение

а-, р- и у-оксикислот к нагреванию.

900.Объисните, почему аминокислоты имеют высокие темnерату­

ры nлавлении и nлохо раствориютс.я в неnолирных раствори'l'елих.

901. Получите из 1-проnанола а-аминоnропиововую кислоту

и напишите уравнении реакций, отображающих ее амфотерные свойства.

902. Предложите способ, которым можно определить количествен­

. вый соСтав смеси амивоуксусной и а-аминоnропиововой кислот.

903. При действии нзбьiтка азотистой кислоты на раствор, со:

держащий уксусную и аминауксусную кислоты, выдел·илось 224 мл азота (в. у.). Определите массу аминоуксусвой' кислоты.

в растворе.

904. При электролизе nодкисленных растворов аминокислоты на­

каnливаютси ,в прикатодном пространстве; при электро.лизе щелоч­

ных растворов ~ il прианодвом. Дли каждой аминокислоты суще­

ствует определенное значение рН раствора, при котором аминокислоты

не движутся ни к катоду, ни к аноду. Как называется эТа точка?

РасnолоЖите в риду по увеличению рН растворов; nри которых ами- ·.

накислоты не Движутси к электродам, следующие аминокислоты:

ноос-сн..;__сн2-сн2-соон rлутаминовая кислота;

NH2

H2N-CH2-CH2-CH2-~H-COQH лизни;

NH2

f. но-сн2-сн-соон серии.

1

NH2

о.

130

905. Вещество состава С3Н602. при нагре:аании теряет воду и

дает кристаллический продукт С6Н1003 , реагИрует как со щелоча­

ми, так и, при. определецных условиях, с кислотами. Цепочка ире-

вращений С3Н602 +PCI5 ~А +Hz/Pd ~Б +PCI11 ) 1,1,2-три­

хлорпропан привощrт 'к трихлоралкану. Напишите структурную

формулу А и уравнения реакций, о которых идет речь в задаче.

906. Имеющее высокую.температуру плаВления кристаллическое вещество х количественно реагирует с азотной кислотой (при этом

выделяется азот).· Нагревание nродукта р~акции А приводит к веще~

ству Б, обесцвечивающему бромную воду. Озонализ Б дает формаль­

дегид и соединение В, при окислении которого получается щавелевая кислота. Определите структурнЫе формулы соединений Х, А, Б, В;

90'7.Соединение C5H 11 N02 не реагирует с раствором .бикарбо­

ната натрия и с азотистой кислотой, однако при реакции с соля­

ной кислотой дает соль; Нагревание C5H 11N02 приводит кобра­

зованию соли C4H 8N02Na. Напишите структурную формулу

C5H 11N02 •

908. Укажите реагенты и условия для проведения следующих

превращений: '

909. Напишите уравнения Реакций, соответствующих превраще­ nиЯм:

910. Заnишите структурную формулу вещества C3H 7N02 , кото­ рое с соляной кислотой дает соль; реаrирует с азотистой кислотой,

но не с гидрокарбонатом натрия, при нагревании с водным раство­

ром NaOH nревращается в соль C2H 4N0 2Na.

131

71. Ароматичность

ПравИJiо Хююселя: Повышенной устойч~востъю обладают цикличе­

ские соединения, которые имеют плоское строение н содержат в за­

мкнутой системе сопряжения 4n + 2 (где 'n - О или натуральное число 1, 2, 3..•) электронов

911. Какие из nриведеиных ниже структур отвечают аромати­ ческим соединениям?

'912. Какие из nриведен~ых ниже структур отвечают аромати-

ческим соединениям? '

гд

132

913. Какие из приведеиных ниже соединений являются арома­

тическими?

-

+ .....,ВН +

914. Из каких углеводородов, перечисленных ниже, можно по­

лучить ионы, обладающие ароматическим характером:

а) 1,3,5, 7-циклооктатетраен; б) 1,3,5~циклогептатриен;

в) 1,3-циклопентадиен; г) циклопропен? Запишитеформулы соответ­

ствующих арРматических ионов, укажИте значеliие n в ( 4n + 2) -

црuиле ХЮккели.

915. Какие из нижеперечисленных признаков присущи всем аро-

матическим соединениям:

а) наличие цикла;

б) sp2 -гибридИзация всех атомов, входящих в цикл; в) sp2 -гибридИзация всех атомов углерода в молекуле;

г) sp2 -гибридизация атомов угЛерода, входящих в цикл;

д) плоская форма всей молекулы;

·е) плоская форма цикла;

ж) наличие цис-трапс-изомерии?

916. Какие из перечисленнЫх признаков присущи ароматичес-

ким углеводородам:

а) склонность к реакциям присоединении; б) склонность к реакциям замещении;

в) хорошая растворимость в полярных растворителях;

г) наличие Ярко выраженных окислительных свойств?

133

917. ~апишите ОС1Jовные резонансные структуры бензола. Как

следует nонимать термин·•резонанс структур•?

о

ментом, а прИ Действц:н кислот образует солеобразные продукты.

Дайте объяснение этим фактам.

919. Углеводород азулен СО имеет синюю окраску. Из

раствора в п-гексане он извлекается концентрированной серной кис~

'лотой, nричем окраска при этом исчезает. Как можно объяснить эти

с~ойства азулена? 1Iаn'ишите. формулу ароматического углеводоро­

да., изомер~ого азулену. Какой из двух изомеров более устойчив?

920. В таблице· приведены длинЫ связей углерод-углерод в за­

висимостИ от кратности связи. Оцените длину связей в бензоле.

921.Наnишите формуЛу.бензола, nредложенную Кекуле. В чем достоинства и недостатки этой формулы?

922.Охарактеризуйте особые свойства органических веществ,

проявляющих ароматический харак~р.

923.Приведите факты, указывающие на большую устойчИвость

мол~кулы реального бензоЛа О по сравнению с гиnотетичес-

ким 1,3,5-циклоге~сатриеном О.

134

72. Изомерия и сивтез производньtх бензола

924. Напишите структурные формулы всех.изомерных аромати­

ческих углеводородов состава: С8Н10 и назовите их.

925. Напишите уравнения реакций, при помощи которых мож• ·

но получить бензол: а) из ацетилена, б) циклогексена; в) бензойной

кислоты.

926. Синтезируйте изопропилбензол из ацетилена.

,,

927. Из циклогеkсана получите циклогексилбензол.

928. Напишите структурные формулы монобромпроизводнЫх

толуола. Какие из них можно получать из толуола в одну ~тадИю?

929. Напишите уравненИя реакций. сульфирования и нитрова-

.

ния толуола.

930.Из бензола синтезир~йте анилин и ацетанилид.

931.Получите фенол: а) из, бенз~ла; б) хлорбензола; в) анИлина.

.;р32. Какой продукт получится в результате превращений: .. n-диизопропилбензол +202• hv ) А р-р Н@•· 1 ) Б?

933. Получите бензойную кислоту: а) из бензола; б) толуола.

934. Напишите структурные формулы и назовите все изомеры

провзводных бензола сощава С9Н13 , содержащи:~~: в качестве одно­

го и.з заместителей зтильную ·группу.

936. Исходя из метана, синтезируйте бензол.

135

73. Реакции электрофильиого

замещени~ в бензольном ядре ,

~~~--

Правила ,замещения в бензольном ядре

Если в бензольном ядре уже есть какой-либо заместител~, то второй

за)!естителъ занимает определенвое положение, завнс.ящее от харак­

тера первого заместителя.

Замести.тели первого рода ваправл.яют вводимые заместители в о- и

n-положе.ни.я.

Заместитщtн второго рода направляют вводимые Gаместнтелн в

.п-положения.

З!lместители 1 родаэлектроноданорные ~Уппы -Cl, -Br, -1, ·-СН3,

НR

ЗаместитеЛи 1 рода (кроме галогенов) ускоряют реакции замещения,

:.щместнтели II родазамедляют.

937. Какие конкурирующие реакции происходят при взаимодей­

ствии толуола с бромом в присутствии катализатора FeBr3 ? Itако­

вы основные продукты взаимодействия? Дайте объяснение, исходя

из механизма реакции.

938. Напишите схемы мононитрования: а) тоЛуола; б) бромбен­

зола; в) бензойной кисЛоты. Какая реакция происходит с наиболь­

939. Напишите схему мононитрования фенола, объясните направ­

ление реакции, исходя из устойчивости возможных премежуточ­

ных а-комплексов.

136

940. Предложите посJiедовател:Ьность реакций, nозволяюЩих

снаибольшим , выходом nолучать из бензола. соединение

о

Br

941. Предложите последовательность реакций, позволяющих из

бензола nолучить п-аминою~тробензол.

942. В каком порядке следует вводить заместител}:f, чтобы из бен~

зола получить 2,4-динитротолуол? Напишите схему nревращений. "

943. Объясните, почему алкилирование бензола в условиях реак­

ции' Фриделя - Крафтса хлорэтаном приводи'I' к получению смеси

продукТQв. Как получить этилбензол из бензола с высоким выходом?

944. Диметиламиногруппа ~ N{СН3) 2 является си~ьным ориен­

таЙЦ!м 1 рода. Однако при действии на диметищiнилин нитрующей

смеси (HN03 + H 2S04 ) образуется .м-ни'l'роди)!етиланилин. Объяс­

ните направление реакции.

945. Заполните пропуски в схеме превращений:

Ha~Br1SnC\4

946. Определите, какие продукты будут преимущественно обра­

зовываться при бромирова:Нии (в присутствии катализатора) следу­

137

947. В каких'условиях производliЬiе бензод~ ~адоrенирую~

ароматическое ядро, а в каких ~ в боковые цепи? По какому м.е-

он

Cl

1949.. Действием. каких реагентов и в каких условиях :можно осу­

ществить едедуЮщие превращения:

Br

Вr-СН---СНз

Br

138

74. Обобщение знаний по opraiiJfЧecкoй. Химий.

Генетическая связь между ·:классам:и

ор~иичес:ких соединений

950. Составьте уравнения реакций, оnисывающие схему nревра-

щений: ·'

951. Исnользуя только неорганические реагенты, из ацетилена nолучите этиловый эфир уксусной кислоты. ·

952. На вещество А состава C6 H10Cl4 nодействовали nри нагрева­

нии водным раствором щелочи. ПродУкт реакции Б lre дает nоложи­ тельную реакцию на Пробу Бейльmтейна. При окислении Б в жест­ ки~ условliях образуются уксусна~ ищавелевая кислоты в молярном

отношениИ 2 : 1. Наnишите структурные формулы веществ А и Б.

953. Сое}инение А состава С4Н1002 реагирует с металли'{еским

натрием без нагревания, образуя вещество Б- состава C4H90 2Na.

При действИи на Б воды вновь nолучается исходное. соединение л:

При киnячении А с концентрированной бромоводародной кисло­

той образуется смесь двух бромсодержащих органических соедине­

ний, которая nод действием сnиртовогО раствора щелочи выделяет

газообразные углеводороды. Если с111есь углеводородов nроnустить

через водноам~иачный раствор хлорида меди (1), то образуется оса~

док, а оставшийся газ В обесцвечивает бро:м:вую воду. Оnределите

структурные формулы веществ А, Б, В и nредложите метод синте"

за А, исходя из В.

954. Предложите сnособ выделения комnонентов из смеси и-ок­

таца, 2,2,4-триметнлnентана, фенола и бензойной кИслоты. ·

955. Ниже в nроизвольно:м: nорядке приведены константы кис-.

лотной диссоЦиации (Ка ) такИх· веществ: фенола, этанола, хлорук­

сусной КИСЛОТЫ, беНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ, }'ГОЛЬНОЙ КИСЛОТЫ:

1,s ·-10-18 ; 4,9 ·10-7_; 1,з . 10-10 ; -1,4 ·10-5 ; 6,3 ·10-5 •

Какое из nриведеиных аначений Ка соответствует каждому из

соединений? ·

139