Сборник задач по органической химии. Учебное пособие

Задача 3.2

Напишите формулу строения углеводорода состава С5Н8, если в результате разложения продуктов его озонолиза получаются формальде-

O O

гид CH2O, уксусный альдегид CH3CHO и глиоксаль H C-C H .

Задача 3.3

Какие соединения образуются при окислении хромовой смесью следующих олефинов: а) бутена-2 б) 2-метилгексена-3. Изобразите строение продуктов в виде проекций Фишера и Ньюмена

Задача 3.4

С помощью каких реакций можно отличить два изомерных углево-

Задача 3.5

В результате исчерпывающего озонолиза углеводорода С6Н10 и последующей обработки (укажите какой) выделили уксусную СН3СООН

OO

ищавелевую HO C-C OH кислоты. Определите структуру углево-

дорода. Другой изомер углеводорода С6Н10 в тех же условиях образует

O O O

муравьиную H-COH и янтарную HO CCH2CH2COH кислоты;

определите его строение.

Задача 3.6

Изобразите строение продуктов реакции присоединения брома к цис-бутену-2 в виде проекций Фишера и Ньюмена. Будет ли полученная реакционная смесь оптически активной?

21

Вариант 3

Задача 3.1

Напишите структурные формулы следующих соединений: а) триметилэтилен, б) 2-метилбутен-2, в) изопропилэтилен, д) 3-метил- гексен-2, е) 2,4-диметилпентен-2, ж) 3-изобутилгексен-2, з) 3,5-ди- метилоктен-2, и) транс-4-метилгексен-2.

Задача 3.2

Напишите структурные формулы этиленовых углеводородов, озониды которых при расщеплении водой образуют: а) метилизопропил-

O

кетон CH3C-CHCH3 и формальдегид CH2O и б) уксусный альдегид

CH3

CH3CHO и формальдегид CH2O.

Задача 3.3

Напишите структурную формулу углеводорода состава С6Н12, если известно, что он обесцвечивает бромную воду, при гидратации образует третичный спирт С6Н13ОН, а при окислении хромовой смесью – ацетон и пропионовую кислоту. Напишите уравнения этих реакций. Изобразите строение третичного спирта С6Н13ОН в виде проекций Фишера и Ньюмена.

Задача 3.4

Установите структурные формулы двух изомерных алкенов состава С8Н16, про которые известно, что: 1) при действии бромистого водорода образуют третичное галогенпроизводное; 2) при гидрировании образуют углеводород, который может быть получен в качестве единственного продукта по реакции Вюрца из первичного галогеналкила. Напишите схемы всех превращений и назовите исходные и конечные продукты.

Задача 3.5

Предложите способы превращения транс-бутена-2 в цис-бутен-2.

Задача 3.6

Напишите схему получения пропилового спирта из 2-хлорпропана.

22

Вариант 4

Задача 3.1

Напишите структурные формулы следующих соединений: а) 3,5- диметилгептен-2, б) 2,4,4-триметилгексена-2, в) изоамилэтилен, д) транс-3,4-диметилгексен-3, е) 2-метилпентен-1, ж) 2-хлорбутен-1, з) 3,5-диметилоктена-1, и) цис-4-трет-бутилгексен-2.

Задача 3.2

Напишите структурные формулы этиленовых углеводородов, озониды которых при расщеплении водой образуют: а) ацетон (СН3)2С=О

O

и уксусный альдегид СН3СНО и б) бромацетон CH3-C-CH2Br .

Задача 3.3

Два изомерных спирта (А) и (Б) молекулярной формулы С8Н18О образуют один и тоже этиленовый углеводород в процессе дегидратации. При окислении этиленового углеводорода, полученного из спирта (Б), получается смесь aцетона (СН3)2С=О и валериановой кислоты СН3СН2СН2СН2СООН. Установить структурные формулы (А) и (Б). Напишите уравнения всех реакций.

Задача 3.4

На органическое соединение йода состава С6Н13I подействовали спиртовым раствором KОН, а затем подвергнули озонолизу, в результате которого образовалась смесь уксусного (СН3СНО) и изомасляного (СН3)2СНСНО альдегидов. Какова структура исходного йодистого алкила? Напишите схемы превращений и назовите соединения.

Задача 3.5

Исходя из изобутилена получите 2,5-диметилгексан.

Задача 3.6

Два органических соединения йода (А) и (Б) состава С6Н13I образуются при взаимодействии 2,3-диметилбутена-1 с HI. Установите формулы соединений, если известно, что соединение (А) при нагрева-

23

нии с KОН в спирте превращается в единственный алкен (А1), а соединение (Б) в тех же условиях образует два алкена (Б1) и (Б2).

Вариант 5

Задача 3.1

Напишите структурные формулы следующих соединений: а) 2,3,4- триметилгексен-3, б) 2,4-дитрет-бутилпентен-2, в) 3,3-дихлорбутен-1, д) транс-3,4-диметилгексен-3, е) цис-2-метилоктен-3, ж) 2-бромбу- тен-1, з) 3,3,6-триметилоктена-1, и) транс-3-метилгексен-2.

Задача 3.2

Напишите структурные формулы этиленовых углеводородов, озониды которых при расщеплении водой образуют: а) метилэтилкетон

O

CH3CCH2CH3 и хлоруксусный альдегид ClСН2СНО и б) метилэтилкетон и формальдегид СН2О.

Задача 3.3

Установите структурную формулу углеводорода состава С8Н16, если известно, что он обесцвечивает бромную воду, растворяется в концентрированной серной кислоте, при гидрировании превращается в октан, при окислении концентрированным раствором KMnO4 образует смесь СО2 и СН3(СН2)5СООН. Напишите уравнения всех реакций.

Задача 3.4

Олефин состава С8Н16 присоединяет воду с образованием третичного спирта, а при жестком окислении дает смесь метилэтилкетона и изомасляной кислоты. Установите строение алкена и напишите все реакции.

Задача 3.5

Напишите схему получения пропионовой кислоты из этилена.

Задача 3.6

Исходя из изобутилена получите 2,2,4-триметилпентан (изооктан).

24

Вариант 6

Задача 3.1

Напишите структурные формулы следующих соединений: а) 2,3- диметил-2-изопропилбутен-2, б) 3,4-диметил-2-третбутилпентен-2, в) 3-фторпропен, д) транс-2,4-диэтилгексен-3, е) цис-2-метилгептен-3, ж) 3,3-дибромбутен-1, з) 3,6-диметилнонен-2, и) транс-4-третбутил- гексен-2.

Задача 3.2

Напишите структурные формулы этиленовых углеводородов, озониды которых при расщеплении водой образуют: а) 1,6-гександиаль

O O

H CCH2CH2CH2CH2C H и б) диметилуксусный альдегид

O

(СН3)2СНСНО и метилпропилкетон CH3CCH2CH2CH3 .

Задача 3.3

Установите структуру алкена С6Н12, полученного дегидратацией спирта молекулярной формулы С6Н14О, который при окислении хромовой смесью образует ацетон (СН3)2С=О.

Задача 3.4

Алкен состава С5Н10 при окислении водным раствором KMnO4 «на холоду» образует 2,3-пентандиол, а при окислении хромовой смесью – смесь двух кислот нормального строения. Установите строение исходного вещества и напишите все реакции.

Задача 3.5

Напишите схему получения изопропилового спирта из 1-хлор- пропана.

Задача 3.6

Установите структуру алкена состава С6Н12, который при взаимодействии с бромистоводородной кислотой в присутствии перекиси бензоила образует 2-бром-3-метилпентан. Ответ обоснуйте.

25

Домашнее задание 4 Алкены, диены, алкины

Вариант 1

Задача 4.1

Получите дивинил из ацетилена и с промежуточным образованием: а) уксусного альдегида, б) пропаргилового спирта, в) винилацетилена.

Задача 4.2

При гидратации каких углеводородов образуется ацетон и в каких условиях? Напишите уравнения реакций.

Задача 4.3

Напишите формулы строения промежуточного и конечного продукта в схеме и назовите промежуточные и конечные продукты:

Задача 4.4

Исходя из 3,4-диметилгексена-1 получите 3,4,5,6-тетраметил-4,5- диэтилоктан.

Задача 4.5

На 3-метилбутин-1 подействуйте: а) избытком бромистого водорода с последующей обработкой продукта избытком спиртового раствора щелочи; б) водой (реакция Кучерова); в) аммиачным раствором оксида серебра; г) окислителем

Задача 4.6

Какое соединение получится в результате следующих превращений:

26

Вариант 2

Задача 4.1

Используйте ацетилен для получения: а) метилацетилена, б) этилацетилена, в) 4-метилпентина-1, г) 5-метилгексина-2.

Задача 4.2

Напишите уравнения реакции гидратации бутина-1 и бутина-2, укажите условия протекания реакций. Объясните ваш выбор направления реакции в обоих случаях.

Задача 4.3

Напишите формулы строения промежуточного и конечного продукта в схеме и назовите промежуточные и конечные продукты:

Задача 4.4

Получите 3,3,4,4-тетраметилгексан исходя из йодистого изопентила.

Задача 4.5

3-метилбутин-1 обработайте водородом (1 моль). Полученное вещество введите в реакцию с хлороводородом с последующим взаимо-

27

действием продукта с металлическим натрием (реакция Вюрца). Образовавшееся соединение подвергните крекингу, а затем один из продуктов полимеризуйте, а на другой подействуйте разбавленной азотной кислотой при нагревании. Напишите уравнения реакций.

Задача 4.6

Какое соединение получится в результате следующих превращений:

Вариант 3

Задача 4.1

Как получить бутадиен-1,3 из 1,4-дибромбутана и НОСН2(СН2)2СН2ОН? Укажите необходимые реагенты и условия протекания реакции.

Задача 4.2

Какое соединение образуется, если к циклогексену присоединить бром и затем обработать спиртовым раствором щелочи?

Задача 4.3

Напишите формулы строения промежуточного и конечного продукта в схеме и назовите промежуточные и конечные продукты:

CH3

CH2=C-C=CH2 + CH2=CH-CHO

CH3

28

Задача 4.4

Получить бутадиен-1,3 исходя из 1,4-дибромбутана и бутана.

Задача 4.5

Используя реакции отщепления и присоединения, напишите схемы следующих превращений:

СН3–СН2–CHBr–CH2Br СН3–СН2–CBr2–CH3

СН3–СН2–CBr–CH3 СН3–СНBr–CHBr–CH3

СН3–СН2–CHBr2 СН3–CBr2–CH3

Задача 4.6

Какое соединение получится в результате следующих превращений:

Вариант 4

Задача 4.1

Как получить 1,3-бутадиен из СН2=СН–СН2–СН2Cl из 3-хлорбу- тена-1?

Задача 4.2

Какие углеводороды получатся при действии металлического натрия на смеси: а) бромистый аллил и 3-хлорбутен-1; б) йодистый аллил и 3-хлор-2-метилпропен-1?

29

Задача 4.3

Напишите формулы строения промежуточного и конечного продукта в схеме и назовите промежуточные и конечные продукты:

Задача 4.4

Получите бутадиен-1,3 исходя из бутена-1 и циклогексена (метод Н.Д. Зелинского).

Задача 4.5

Используя реакции отщепления и присоединения, напишите схемы следующих превращений:

СН3–СН2–CHBr2 СН3–СНBr–CH3

(СН3)2СН–СН2–CHCl2 (СН3)2СН–СCl2–CH3

СН3–СНCl–CH2Cl СН3–CCl2–CH3

Задача 4.6

Какое соединение получится в результате следующих превращений:

30