Химия алициклических и каркасных соединений. Задачник
.pdf
а) бутан-1,4-диаля, пропан-1,3-дитиола, йодистого метила, бути- на-1, окиси этилена и других необходимых реагентов;
б) бутина-1, формальдегида, ацетона, бромацетона и других необходимых реагентов.
O
C2H5
CH3
Z - жасмон
21
5.МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ БИЦИКЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
1.Расшифруйте цепочку превращений:
|
|
|
COOEt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COOEt |
|
- |
+ |
H3O |
+ |
|
|
Cl |
HCl |
A |
|
B |
EtO Na |
|
C |
|
D |
|
ROOR |
base |
EtOH |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
LiAlH4 |
|
TsCl |
|
(CH ) NH |
|
1) CH |
I |
|
CHCl |
3 |
|
|
E |
F |
3 2 |
G |
3 |
|
H |
|
I |
||
|
|
|
2) t |
|
NaOH |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. Предложите способ синтеза:
а) норкарана из циклогексена; б) трицикло[3.2.1.02,4]октана из норборнена.
3. Напишите структуры промежуточных и конечного соединений:
HS |
|
+ CH2O |
BF3.Et2O |
A |
1) NaH |
|
B |
NaH |
C |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
||||||||
HS |
|
|
|
2) Cl |
|
|
||||
|
|
|
|
|
Br |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
HgCl /HCl |
|
-CH |
P+Ph |
3 |
|
CH N |
2 |
|
|
2 |
D |
2 |
|
E |
2 |
|
F |
||
MeOH |
|
|
|
Pd(OAc)2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
4. Предложите структуры соединений А-С.
OMe
Na/EtOH |
A |
H3O+ |
N2CH2COOEt |
||
|
|
B |
|
C |
|
NH3 |
|
|
|||
|
|
|
Pd(OAc)2 |
||
22
5. Укажите структуры соединений А-D.
O |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
4 CH2=O |
PBr3 |
|
Zn / EtOH |
|
Zn / EtOH |
|||
|
|
|
|
A |
|
B |
|
|
C |
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
H3C H - HCOOH |
|
|
|
|
|
|
|
||||
6. Расшифруйте цепочку превращений:
O |
O |
Br |
|
1. LiAlH4, эфир |
|
PBr3, C5H5N |
||||||||
|
|
|
|
|
|
Br |
|
B |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2Cl2 |
|||
H3C |
|
|
CH3 |
K2CO3 |
|
2. NH4Cl/H2O |
|
|||||||
|
|
|
|
|
C |
t-BuOK, t-BuOH |
|
D |
|
CH2I2, Zn/Cu |
|
E |
||
|
|
|
|
|
t |
|
эфир |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
7. В распоряжении имеются циклогексен, малеиновый ангидрид и другие необходимые реагенты. Предложите метод синтеза соединения А.
CH2OH
CH2OH
8. Напишите структуры соединений А-Е.
BrCH2COOEt |
1) Ph3P |
A |
|
|
BrCH2CH=CH2 |
|
1) Ph3P |
|
|
B |
||||
2) NaH |
|
|
|
2) BuLi |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1) O3 |
A |
O |
|
|
|
B |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
COOEt |
|
|
||||
|
2) Zn / EtOH |
|
H |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
[4+2]
D внутримолекулярная E
23
9. Каковы структуры промежуточных и конечного соединений?
|
COOEt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ |
|
|
|
A |
|
|
B |
1) H3O+ |
C |
[2+2] |
D |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2) t, -CO2 |
|
hv |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||
COOEt
10.Получите 7,7-диметилбицикло[4.1.0]гептан из циклогексена
идругих необходимых реагентов.
11.Расшифруйте цепочку превращений.
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) EtOH, H+ |
KOH |
|
NaBH4 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
+ |
|
O |
|
A |
|
B |
|
C |
|
|
D |
|
2) Na/ксилол |
MeOH |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
O |
|
|
Me3SiCl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12. Напишите продукты реакций:
B |
1) O3 |
|
|
|
|
CHCl3 |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
2) Zn / AcOH |
|
|
|
|
|
|||
|
||||||||
|
|
|
|
|
NaOH |
|||
|
|
|
|
|||||
13. Каковы структуры промежуточных и конечного соединений?
H2C |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
COOH SOCl2 |
AlCl |
3 |
NaBH4 |
SOCl2 |
|
A |
|
B |
|
COOH |
|
|
||
|
|
|
|
O
H2C
t-BuO-K+
C
D
14. Расшифруйте цепочку превращений:
24
|
HC C Na |
+ |
|
H2 |
|
O |
|
A |
B |
||
NH3 |
|
Pd/BaSO4 |
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
хинолин |
|
|
O |
O |
O |
|
|
|
|
|
|
||
KHSO4 |
C |
|
|
D |
H2O |
|
|
|
E |
15. На схеме представлен синтез бицикло[2.2.2]окта-2,5,7-триена (баррелена). Расшифруйте структуры промежуточных соединений.
O |
O |
|
|
|
|
O |
|
[4+2] |
|
H O+ |
Pb(OAc) |
4 |
|
+ |
O |
A |
3 |
B |
|
|
|
|
|
||||
OMe |
O |
|
|
|
|
O |
|
O |
|
|
|
|
|
|
2 TsNHNH2 |
C |
|
MeLi |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
16. Расшифруйте цепочку превращений:
OH
|
H2 |
A |
CrO3 |
1) |
t-BuO-K+ |
|
|
Me2CuLi |
|||||
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
C |
|
|
D |
|
|
Ni |
py |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2) |
H3C |
|
|
H |
O+ |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
OH |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
|
||
O
17.Получите бицикло[1.1.0]бутан, используя в качестве исходных реагентов кетен и этилвиниловый эфир.
18.Напишите продукты реакции Дильса-Альдера:
25
CHO
a) |
+ |
? |
|
H3C |
COOEt |
|
б) |
+ |
|
? |
|
H |
H |
|
|
O |
O |
|
|
|
|
|
в) |
+ |
O |
? |
|
OH |
O |
|
|
|
|
19. Напишите структуры промежуточных и конечного продуктов:
COOMe
m-CPBA |
CH3NH2 |
B |
t |
|
A |
C |
20. Напишите структуры соединений A-F. Назовите эти соединения.
|
|
|
|
|
|
COOEt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
2 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Br |
|
2 Br2 |
|
|
|
COOEt |
|
|
2 NaH |
|
|
1) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Br |
||||||
|
|
|
A |
|
|
|
B |
|
C |
|
|
D |
|||
|
hv |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) H O+ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
D |
|
1) Na/ксилол |
E |
|
Cu(OAc)2 |
F |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2) AcOH
26
6. СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
1. Расшифруйте структуры промежуточных соединений.
HO |
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
3SOCl2 |
A |
HNO3 |
B |
210oC |
C |
CHBr3 |
D |
MeLi |
||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
py |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
-HCl |
t-BuO-K+ |
|||||||
HO |
|
|
OH |
|
|
|
|
-CO2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. Расшифруйте схему превращений.
Cl2CHCH3 |
A |
t-BuOK |
B |
CH2I2 |
BuLi |
|
Zn/Ag |
||
|
|
|
3. Из циклопентадиена и п-бензохинона синтезировали гексацикло[5.4.0.02,6.03,10.05,9.08,11]ундекан (гомопентапризман). Расшифруйте схему превращения.
O |
|
|
+ |
hv |
LiAlH4 |
A |
B |
|
|
[2+2] |
|
O |
|
|
PBr3 |
Zn |
|
C |
D |
|
4. Напишите структуры промежуточного и конечного продуктов:
|
|
|
|
O |
Ph |
CH2 |
O |
|
O |
|
|
|
||
|
+ |
|
[4+2] |
O |
|
O |
A |
B |
|
|
|
|
|
[4+2] |
|
|
O |
|
|
27
5. Расшифруйте схему превращений:
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COOH |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
[4+2] |
|
[2+2] |
|
|
KOH |
|
|
|
|
|
|
|
|
SOCl2 |
||||||
Br |
|
|
|
|
A |
|
|
B |
|
HOOC |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
C |
|
t-BuOOH |
D |
100oC |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. В результате проведения трех последовательных перициклических реакций из циклооктатетраена и малеинового ангидрида получен ангидрид дикарбоновой кислоты, содержащий пентациклический фрагмент. Объясните каждую стадию данного превращения.
O
|
O |
|
|
|
|
O |
[2+2] |
|
|
|
|
A |
|
B |
|
|
|
||
7. Предложите структуры промежуточных и конечного соединений. Превращение соединения В в соединение С – реакция Назарова:
O
2 Br2 |
A |
t-BuO-K+ |
B |
H+ |
C |
H2/Pd |
D |
|
|
|
|
t-BuOH
8. Приведите структуры соединений A-D.
Br2 |
A |
t-BuO-K+ |
|
|
|
B |
|
|
|
||
CCl4 t-BuOH
Cl |
NaNH2 |
C |
B |
||
H2C |
|
|
D |
||
ТГФ |
|||||
|
|||||
|
|
|
|||
9. Расшифруйте схему синтеза полициклического углеводорода:
28
|
|
|
O |
|
|
O |
|
|
O |
|
|
O |
+ |
|
O |
|
LiAlH4 |
А |
B |
|
C |
||
O |
|
|
|
|
|
D |
TsCl |
Na2S |
S |
S |
m-CPBA |
E |
|
F |
|||
|
Cl |
|
|
|
|
|
2OS |
SO2 |
t-BuOH |
|
|
|
|
|
|
Cl
10. Напишите структуры соединений A-G.
CH2O + HC |
|
CH |
Cu2C2 |
A |
CrO3 |
B |
EtOH |
C |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
H2SO4 |
+ |
|
|
|||||
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
H |
[4+2] |
|||
D |
E |
Na |
F |
H3O+ |
Me3SiCl |
G |
|||
[4+2] |
|
|
|
11. Расшифруйте структуры промежуточных и конечного продуктов. Продукт D имеет каркасное строение. Стадия превращения соединения А в соединение В – гидролиз сложноэфирных групп.
COOMe
[4+2] |
|
H3O+ |
|
hv |
+ |
A |
B |
C |
D |
|
|
[4+2] |
|
[2+2] |
COOMe
12. Укажите структуры промежуточных продуктов в приведенной ниже цепочке превращений:
29
|
|
|
|
|
|
COOMe |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|||||||||
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MeOOC |
|
|
|
|
|
COOMe |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
base |
|
|
|
1. base |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
+ |
|
|
|
O |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. -H2O |
|
|
|
|
|
|
base |
|
|
||||||||
H O |
|
COOMe |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. base |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. H O+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
D |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
-H O |
|
-CO2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
13. Предложите структуры соединений А-Е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
Br2 |
|
|
t-BuO-K+ |
Br2 |
|
|
C |
|
t-BuO-K+ |
D |
|
CHCl3 |
E |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CCl4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
hv |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NaOH |
|
|
|||||||
14. Соединения А, Б и В получены по реакции Дильса-Альдера. Укажите диен и диенофил.
O
O |
O |
|
H |
|
O |
H |
O |
|
O |
|
|
A |
Б |
В |
15. Расшифруйте схему синтеза гомоадамантана:
O
COOMe
COOMe |
BrCH2CH2Br |
A |
AcOH |
B |
t |
|
NaH |
|
HCl |
|
|||
|
|
|
|
|||
O
N2H4
C
C11H18
KOH
30
