Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сборник вариантов индивидуальных домашних заданий по органической химии. Функциональнозамещённые ациклические органические соединения. Учебно-методиче
.pdf
Тема II. ОДНОАТОМНЫЕ СПИРТЫ
Вариант 1
1. Приведите структурные формулы изомерных спиртов состава C
4H9
OH.
Отметьте среди них первичные, вторичные и третичные спирты. Назовите
их по рациональной и систематической номенклатуре.
2. Исходя из магнийорганических соединений, приведите схемы синтеза следующих спиртов: а) н-бутилового; б) 2-пентанола; в) 2-метил-2-пентанола.
3. Приведите реакции получения из галогенпроизводных следующих спиртов:
а) изобутилового; б) 2-пентанола; в) триметилкарбинола. Рассмотрите механизм нуклеофильного замещения (S
1 и SN2) на отдельных примерах. Какие
N
промежуточные частицы при этом образуются? Какой механизм способствует более лёгкому гидролизу? Какие процессы могут конкурировать
с нуклеофильным замещением?
4. Какие органические вещества (не менее четырёх) могут быть получены из
этилового спирта при взаимодействии с серной кислотой в различных условиях? Приведите схемы соответствующих реакций.
5. Обозначьте электронные эффекты, определяющие кислотные свойства
следующих веществ: 2-метил-2-бутанол, 2-пентанол, 3-метил-1-бутанол,
вода, метанол, аммиак, ацетилен. Расположите данные соединения в порядке
увеличения их кислотности. С помощью каких реакций можно доказать, что
метанол является менее слабой кислотой, чем вода, но более сильной, чем
аммиак и ацетилен?
6. Получите метиловый эфир пропионовой кислоты с помощью реакции ацилирования спирта кислотой, ангидридом кислоты и хлорангидридом.
Разберите механизм ацилирования на примере хлорангидрида. Какое из
перечисленных веществ является наиболее сильным ацилирующим агентом
и почему?
7. Установите строение вещества С
О, если оно: а) реагирует с металличе-
5Н10
ским натрием с выделением водорода; б) вступает в реакцию с уксусным
ангидридом с образованием вещества С
КМnО
. При озонолизе искомого соединения образуется смесь уксусного
4
О; в) обесцвечивает раствор
7Н12
и α-оксипропионового альдеги д о в. Какой эффект данный спирт даст при
осуществлении пробы Лукаса?
Вариант 2
1. Запишите структурные формулы изомерных спиртов состава С
5Н11
OH.
Назовите их по рациональной и систематической номенклатуре.
2. Используя магнийорганический синтез, получите первичные и третичные
спирты состава C
OH, вторичные спирты состава C5H11OH.
4H9
11
3. Всеми возможными способами получите 1-пропанол. Какие механизмы реализуются в предложенных реакциях? Рассмотрите механизм S
2.
N
4. Напишите уравнения реакций 2-пентанола со следующими веществами:
а) металлическим натрием; б) йодистым метилмагнием; в) бромистоводородной кислотой; г) уксусной кислотой (в присутствии серной кислоты).
Рассмотрите механизм реакции в) и г).
5. В чём заключается сущность количественного метода определения подвижных атомов водорода по Чугаеву — Церевитинову? Приведите пример данной реакции.
6. Напишите возможную структурную формулу вещества C
го следующими свойствами: а) при действии CH
дегидратации переходит в углеводород C
7H14
MgI выделяет метан; б) при
3
, который при озонолизе даёт
O, обладающе-
7H16
смесь уксусного и изовалерианового альдегидов. Приведите необходимые
схемы реакций.
7. Расположите следующие соединения в порядке увеличения их кислотности:
2-метил-2-бутанол, 2-пентанол, метанол, вода. Дайте необходимые
объяснения. Обоснуйте ответ, указав электронные эффекты углеводородных
радикалов перечисленных спиртов. С помощью каких реакций можно
доказать, что этанол является более слабой кислотой, чем вода?
Вариант 3
1. Напишите структурные формулы следующих спиртов: изопропилового,
трет-бутилового, аллилового; 2-метил-2-пентанола, 2,3-диметил-1-
бутанола; диметилэтилкарбинола, пропилизобутилкарбинола. Какие из
указанных спиртов качественно определить? Приведите схемы соответствующих реакций.
2. Приведите схемы получения в промышленности следующих спиртов:
а) метилового; б) этилового; в) изопропилового; г) втор-бутилового;
д) трет-бутилового.
3. Напишите уравнения реакций получения спиртов по следующей схеме:
Назовите полученные спирты по систематической номенклатуре.
12
4. Приведите уравнения реакций первичного, вторичного и третичного спиртов
состава C
OH с уксусной кислотой (в присутствии H2SO4). Приведите
4H9
механизм реакции этерификации. Как влияют особенности структуры
спирта на эффективность этого процесса?
5. Напишите возможную структурную формулу вещества C
го следующими свойствами: а) при действии CH
б) при дегидратации переходит в углеводород C
7H14
MgI выделяет метан;
3
, который при озонолизе
O, обладающе-
7H16
даёт смесь уксусного и изовалерианового альдегидов. Приведите необходимые схемы реакций.
6. Установите строение спирта состава C
с серной кислотой образует углеводород состава C
OH, который при нагревании
4H9
. Этот углеводород при
4H8
озонолизе образует пропионовый и муравьиный альдегиды. Напишите
уравнения перечисленных реакций.
7. Напишите схемы качественных реакций, позволяющих идентифицировать
следующие вещества: бутанол-1, бутанол-2, 2-метил-пропанол-2, аллиловый
спирт. Обоснуйте ответ механизмами выбранных реакций и стабильностью
интермедиатов.
Вариант 4
1. Напишите структурные формулы первичных, вторичных и третичных
спиртов состава C
OH. Назовите их по систематической и рациональной
6H13
номенклатуре.
2. Напишите схемы получения 2-бутанола из указанных соединений:
а) 2-хлорбутан; б) н-бутан; в) 1-бутен; г) 2-бутанон; д) 2-бутин.
3. Приведите варианты синтезов изомерных бутиловых спиртов по реакции
Гриньяра.
4. Приведите схемы реакций указанных спиртов с пропионовой кислотой
в присутствии серной кислоты: а) пропиловый; б) изопропиловый;
в) трет-бутиловый. Приведите механизм реакции этерификации. С каким
спиртом реакция будет протекать легче? Какова роль кислотного катализа?
5. Как реагирует аллиловый спирт с указанными реагентами: а) H
б) Br
(CCl4); в) KMnO4 (Н2O, 0°С); г) KМnO4 (H2SO4, нагрев); д) Cu (200°С);
2
/Ni;
2
е) 2НВr? Приведите уравнения реакций. Для случая е) рассмотрите
механизмы превращений. Какой эффект аллиловый спирт даст при
осуществлении пробы Лукаса?
6. Напишите реакцию этилового спирта с уксусной кислотой в условиях
кислотного катализа. Рассмотрите её механизм. Объясните, почему
нуклеофильные свойства спирта проявляются только в присутствии
каталитических количеств минеральной кислоты.
13
7. Напишите структурную формулу соединения C
O, которое реагирует
4H10
с металлическим натрием с выделением водорода, а при окислении образует
кетон. Напишите уравнения соответствующих реакций. Сравните
кислотность изомерных спиртов C
O, а также напишите схемы реакций,
4H10
позволяющих их идентифицировать.
Вариант 5
1. Назовите по систематической номенклатуре следующие спирты:
а)
б)
в)
г)
д)
Отметьте среди них первичные, вторичные и третичные спирты.
2. Напишите уравнения реакций согласно схеме:
Дайте названия продуктам. Приведите механизм синтеза продукта С.
3. Приведите схемы синтеза втор-бутилового спирта: а) из галогеналкана;
б) из алкена; в) Mg-органическим синтезом.
4. Какие спирты могут образоваться в результате гидратации
3,3-диметилбутена-1? Какой из изомеров будет доминирующим?
Предложите механизм данной реакции.
5. Напишите уравнения реакций 2-пропанола со следующими веществами:
а) металлическим натрием; б) йодистым метилмагнием; в) HBr
(КВг + Н
); г) пятихлористым фосфором; д) К2Сг2O7 + H2SO4.
2SO4
6. Приведите схемы дегидратации бутилового, втор-бутилового и третбутилового спиртов (в присутствии серной кислоты). Расположите эти спирты в ряд по увеличению лёгкости дегидратации и рассмотрите механизм реакции.
7. Определите структурную формулу вещества состава С
O, если известно,
5H12
что оно реагирует с металлическим натрием с выделением водорода, при
окислении даёт кетон состава С
O, а при дегидратации образует
5H10
14
2-метил-2-бутен. Сравните кислотность изомерных спиртов С
O, а также
5H12
предложите реакции, позволяющие их идентифицировать.
Вариант 6
1. Напишите структурные формулы перечисленных ниже спиртов:
а) диметилизопропилкарбинол; б) пропилизопропилкарбинол; в) этилбутилизобутилкарбинол; г) метил-втор.-бутил-трет.-бутилкарбинол.
Назовите эти вещества по систематической номенклатуре.
2. Предложите схемы следующих превращений:
а)
H3C
CH
CH
CH
2
2
Br
H3C
2
OH
CH
CH
CH
3
2
б)
CH
в)
CH
OH
CHH3C
2
CH
3
CH
3
CHH3C
2
CH
CH
CH
2
CH
3
3
3. Получите спирты реакцией Гриньяра, исходя: а) из уксусного альдегида
и бромистого втор.-бутилмагния; б) метилэтилкетона и бромистого
пропилмагния.
4. Напишите реакции, назовите исходные и конечные соединения:
а)
б)
в)
г)
д)
Рассмотрите механизмы реакций в) и д).
5. Какой спирт из каждой пары будет проявлять более сильные кислотные
свойства: а) 2-нитроэтанол и этанол; б) пропан-1-ол и 2-хлорпропан-1-ол?
15
Дайте соответствующие объяснения, указав электронные эффекты
углеводородных радикалов и их заместителей.
6. Из пропилового спирта получите соединения: а) метилпропиловый эфир;
б) дипропиловый эфир; в) пропилформиат.
7. Синтезируйте спирт, который при окислении вначале образует кетон состава
C
O, а при дальнейшем окислении одними из продуктов являются ацетон
5H10
и уксусная кислота.
16
Тема III. МНОГОАТОМНЫЕ СПИРТЫ. ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ
Вариант 1
1. Напишите структурные формулы α-, β-, γ-гликолей состава C
4H10O2
. Назовите их по систематической номенклатуре. Какой тип гликолей наиболее
эффективно формирует хелатные комплексы с ионом Cu
+2
? Какие гликоли
подвергаются пинаколиновой перегруппировке? Напишите схемы соответствующих реакций.
2. Напишите уравнения реакций получения этиленгликоля из этилена несколькими способами. Приведите примеры реакций этиленгликоля, отличающие
его от одноатомных спиртов.
3. Приведите уравнения реакций окиси этилена со следующими веществами:
a) H
O (H+); б) HСl; в) HCN; г) C2H5OH; д) NH3. Какие из полученных соеди-
2
нений представляют практический интерес?
4. К какому классу соединений относятся жиры? Приведите формулу
тристеарина. Какие вещества образуются при его щелочном и кислотном
гидролизе? Каково практическое значение этих процессов?
5. Объясните различие во взаимодействии пропилового спирта
и дипропилового эфира со следующими реагентами: а) Na; б) HI; в) CH
г) Н
(конц.). Составьте схемы реакций.
2SO4
MgI;
3
6. Рассмотрите схему и механизм получения этилвинилового эфира из ацетилена. Какие продукты будут получены из данного эфира а) в результате
полимеризации; б) при действии НI?
7. Из двухатомных спиртов при действии H
могут образоваться цикличе-
2SO4
ские эфиры. Напишите уравнения реакций образования: а) диэтиленового
эфира (1,4-диоксана); б) окиси тетраметилена (тетрагидрофурана) из
бутандиола-1,4.
Вариант 2
1. Напишите формулы следующих двухатомных спиртов: а) метандиол;
б) 1,2-этандиол (этиленгликоль); в) 1,1-этандиол; г) 1,3-пропандиол;
д) 1,5-пентандиол; е) 2,2-пропандиол. Какие из них неустойчивы и в
свободном виде не существуют? Что с ними происходит в момент
образования? Напишите схемы превращений.
2. Какие гликоли можно получить из углеводородов: а) 2-бутена;
б) 3-метил-1-бутена? Напишите схемы реакций.
3. Напишите реакции этиленгликоля (1,2-этандиола) со следующими реа-
гентами: a) Na; б) НВr; в) СН
СООН (Н+); г) HNO3; д) Cu(ОН)2;
3
е) NaOH (водный р-р). Какие из представленных реакций отличают
гликоли от одноатомных спиртов?
17
4. Выведите формулы всех простых эфиров и изомерных им спиртов
C
O. Назовите соединения. Напишите схемы реакций данных веществ
4H10
с йодоводородной кислотой. Какие спирты проявляют в этой реакции
наибольшую активность?
5. При помощи каких простых реакций можно различить следующие пары
соединений: а) диэтиловый эфир и 2-бутанол; б) винилэтиловый эфир
и диэтиловый эфир; в) 2,3-бутандиол и 1,4-бутандиол?
6. Какова структурная формула соединения C
O, которое не реагирует
4H10
с реактивом Гриньяра, а при нагревании с избытком HI образует смесь
йодистого метила и пропанола-1?
7. Осуществите превращения:
Назовите все соединения.
Вариант 3
1. Приведите структурные формулы двухатомных спиртов (гликолей):
1,2-пропандиола; 1,4-бутандиола; 2-бутин-1,4-диола; 2,3-диметил-1,3бутандиола; этиленгликоля; пропиленгликоля. Какие гликоли образуют
хелатные комплексы с Cu(OH)
? Приведите схемы соответствующих
2
реакций.
2. Напишите уравнения реакций получения глицерина. Приведите примеры
реакций глицерина, отличающие его от одноатомных спиртов. Какая из
данных реакций является качественной на α-гликоли?
3. Сравните действие на этанол и этиленгликоль следующих веществ:
а) NaOH; б) СaО; в) Сu(OН)
; г) Na; д) СН3СН2СООН (Н+). Приведите
2
уравнения соответствующих реакций.
4. Продукт дегидратации 2,3-диметилпентанола-2 окислен разбавленным
раствором KМnО
(реакция Вагнера). Полученное соединение подвергли
4
следующим превращениям: а) обработали уксусным ангидридом;
б) подействовали минеральной кислотой. Напишите схемы реакций,
приведите их механизмы, назовите все соединения.
5. Установите строение соединения C
5H12O2
, которое при действии PCl5
образует дигалогенпроизводное, при действии металлического натрия
выделяет водород, с уксусной кислотой даёт сложный эфир, а при
окислении в жёстких условиях даёт ацетон и уксусную кислоту.
6. Напишите структурные формулы изомерных простых эфиров и спиртов
состава C
O. Приведите схемы реакций, отличающие химические
5H12
свойства спиртов и простых эфиров.
18
7. Объясните, почему простые эфиры растворяются в концентрированных
H
кислотах и не растворяются в воде. Напишите схемы реакции диэтилового
эфира с конц. Н
, конц. НСl и назовите соответствующие соединения.
2SO4
Вариант 4
1. Приведите структурные формулы соединений: а) 2-этил-1,3-гександиола;
б) 1,2,3-пропантриола; в) 4-пентен-1-ола; г) 3-бутин-2-ола; д) 2,3-диметилбутан-2,3-диола. Среди названных спиртов отметьте: предельные
двухатомные, предельные трёхатомные, непредельные одноатомные. Какой
из приведённых спиртов можно распознать с помощью реакции с Cu(ОН)
?
2
Какой спирт подвергается пинаколиновой перегруппировке? Приведите
схемы реакций.
2. Геминальные диолы легко подвергаются дегидратации с образованием
карбонильных соединений. В какие соединения переходят приведённые
ниже диолы: а) 1,1-этандиол; б) 2,2-пропандиол; в) 2-метил-1,1-пропандиол?
3. Получите глицерин из пропилена и напишите для него уравнения реакций с:
а) Nа; б) Сu(OН)
; в) HCl; г) 3 моль HNO3; д) 3 моль СН3СООН. Дайте
2
названия получающимся продуктам.
4. Из пропилена получите диизопропиловый эфир и напишите схемы реакций
его c: а) HI (при нагревании); б) Na; в) HCl. Назовите полученные
соединения.
5. Сравните способность к комплексообразованию с фторидами бора для
метилового спирта и диметилового эфира. Напишите схемы этих реакций,
объясните влияние строения этих веществ на устойчивость комплексов.
6. Определите строение вещества состава C
O, если известно, что оно
5H12
в воде нерастворимо, не реагирует с металлическим натрием, а при
действии на него йодистоводородной кислотой (1 моль) образует йодметан
и соединение C
O, которое обнаруживает свойства спирта и обладает
4H10
оптической активностью.
7. Как можно установить присутствие перекисных соединений в простых
эфирах? Почему перегонку простого эфира нельзя вести досуха?
Вариант 5
1. Назовите следующие соединения по систематической номенклатуре:
HO
H3C
H3C
г)
C
CH
CH
C
OHа)
CH
OH
C C C
3
CH
3
3
б)
CH
CH
2
3
OH
CH2OH
CH
OH
HO
д)
в)
CH
CH
3
2
OH
2
2
CCCH
CH CH
OH OH
CH
2
O
2
19
Какой из приведённых спиртов при действии минеральных соединений
превращается в метилизопропилкетон (пинаколин)? С помощью какой
реакции можно различить вещества в) и г)? Приведите схемы реакций,
дайте названия продуктам.
2. Приведите схемы получения из этиленгликоля следующих производных:
а) моно- и диметилового эфира; б) диацетата; в) динитрата; г) диоксана;
д) хелатного комплекса с ионом Cu
+2
. Какая из предложенных реакций
является качественной?
3. Какие соединения образуются при дегидратации и окислении глицерина?
Составьте схемы этих превращений и назовите образующиеся вещества.
4. Какой спирт из каждой пары будет проявлять более сильные кислотные
свойства: a) пропан-2-ол и 1-нитропропан-2-ол; б) этанол и этиленгликоль;
в) 2-хлорпропан-1-ол и пропанол-1; г) пропанол-2 и пропиленгликоль?
Приведите необходимые пояснения, основываясь на электронных эффектах
алкильных групп и заместителей.
5. Напишите уравнения реакций согласно схеме и назовите все вещества:
6. Составьте структурные формулы изомерных простых эфиров и спиртов
состава C
O. Как реагируют предложенные вещества с йодоводородной
4H10
кислотой? Какие соединения будут наиболее активны в этих реакциях?
Приведите механизм этих процессов.
7. Как из пропилена, метилового спирта и неорганических соединений можно
получить: а) метилизопропиловый эфир; б) метилаллиловый эфир?
С помощью какой реакции можно различить полученные эфиры?
Вариант 6
1. Гликоли могут быть: двупервичные (содержат две первичные
гидроксильные группы), двувторичные, первично-вторичные, первичнотретичные и вторично-третичные. Приведите по одному примеру для
каждой из перечисленных здесь групп и назовите эти вещества по
систематической номенклатуре. Какие из приведённых спиртов не могут
подвергаться пинаколиновой перегруппировке? Для каких спиртов
затруднён процесс хелатообразования?
2. Напишите уравнения реакций, лежащих в основе технических методов
получения этиленгликоля и глицерина.
3. Приведите схемы получения: а) динитрата этиленгликоля; б) тринитрата
глицерина. Какое практическое значение имеет тринитрат глицерина?
4. Как реагирует аллиловый спирт с указанными реагентами: a) H
б) Br
(CCl4); в) KMnO4 (Н2O, 0°С); г) KMnО4 (H2SO4, нагрев); д) Сu (200°С);
2
/Ni;
2
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]