Sbornik_zadach_po_OKh_chast_1__2007

изопропилциклопентан; г) 1,1,2-триметилциклопропан; д) 1,4-ди- фенилциклогексан; е) 1,1,3-триэтилциклопентан; ж) 1,1-дифенил- циклобутан; з) 1,1,2,2-тетраметилциклопропан; и) 1-метил-2-фенил- циклогексан; к) 1-метил-3-этилциклогексан.

7.Изобразите равновесие двух кресловидных конформаций для следующих соединений и укажите энергетически наиболее выгодную: а) трет-бутилциклогексан; б) цис- 1,3-дифенилциклогексан; в) транс-1,3-дифенилциклогексан; г) цис- 1,4-диэтилциклогексан; д) транс-1,4-диэтилциклогексан; е) 1-метил-1-фенилциклогексан; ж) цис-1-метил-2-изопропилциклогексан; з) транс-1-метил-2-изо- пропилциклогексан; и) фенилциклогексан; к) цис-1-фенил-3-этил- циклогексан; л) транс-1-фенил-3-этилциклогексан; м) цис-1-втор- бутил-4-метилциклогексан; н) транс-1-втор-бутил-4-метилцикло- гексан; о) цис-1-трет-бутил-3-этилциклогексан; п) транс-1-трет- бутил-3-этилциклогексан; р) цис-2-изобутил-1-циклогексанол; с) транс-2-изобутил-1-циклогексанол; т) цис-1-трет-бутил-2-хлорцик- логексан; у) транс-1-трет-бутил-2-хлорциклогексан; ф) 1-трет- бутил-1-этилциклогексан. Ответы обоснуйте.

8.Получите следующие соединения взаимодействием соответствующих дигалогенопроизводных алканов с цинком: а) метилциклопропан; б) этилциклопропан; в) трет-бутилциклопропан; г) 1,1-ди- метилциклопропан; д) 1-метил-2-этилциклопропан; е) 1-изобутил-2- этилциклопропан; ж) трет-бутил-2-этилциклопропан; з) 1,1-ди- метил-2,2-диэтилциклопропан.

9.Используя пиролиз кальциевых солей алифатических дикарбоновых кислот, получите следующие соединения: а) метилциклопентан; б) 1,2-диметилциклопентан; в) 1,3-диметилциклопентан; г) 1,2- диэтилциклопентан; д) циклогексан; е) этилциклогексан; ж) 1,2,3- триметилциклогексан; з) 1,4-диэтилциклогексан.

10.Получите следующие соединения из соответствующих производных бензола: а) метилциклогексан; б) циклогексанол; в) 1,4-диэтил- циклогексан; г) 1,3-диметилциклогексан; д) 4-метил-1-циклогекса- нол; е) 1,2-диметилциклогексан.

11.Напишите уравнения следующих реакций, указав, где необходимо, условия и катализатор: а) циклогексан и хлор; б) метилциклопентан и бром; в) циклопропан и бром; г) 1,2,3-триметилциклопро- пан и бром; д) 1,3-диметилциклобутан и водород; е) 1,2,3-триэтил-

31

www.mitht.ru/e-library

циклопропан и водород; ж) метилциклопентан и азотная кислота; з) циклопропан и бромоводород; и) 1,2-диметилциклопропан и водород; к) 1,2,3-триметилциклопропан и бром; л) циклопентан и хлор; м) циклогексан, диоксид серы и хлор.

12.Из соответствующего дигалогеноалкана получите 1,2,3-триметил- циклопропан и напишите уравнения его взаимодействий: а) с бромом при нагревании; б) с водородом на никеле; в) с бромоводородом при нагревании.

13.Из соответствующего дигалогеноалкана получите 1,2,3- трифенилциклопропан и напишите уравнения его взаимодействий: а) с бромом при нагревании; б) с водородом на никеле; в) с бромоводородом при нагревании.

14.Из соответствующих алкенов и диазометана получите циклоалканы, которые при нагревании с бромом превращаются в следующие соединения: а) 1,3-дибромбутан; б) 1,3-дибромпентан; в) 2,4-ди- бромпентан; г) 2,4-дибром-2,4-диметилпентан.

15.С использованием реакции Дильса-Альдера получите метилциклогексан и напишите для него уравнения реакций: а) с разбавленной азотной кислотой при нагревании; б) с бромом на свету. Объясните высокую региоселективность реакции «б».

16.С использованием реакции Дильса-Альдера получите: а) циклогексан; б) этилциклогексан; в) транс-1,2-диметилциклогексан; г) цис- 1,2-диметилциклогексан.

17.Какой продукт получится при последовательном взаимодействии 1,3-бутадиена с пропеналем при нагревании под давлением, затем с гидразином и гидроксидом калия при нагревании и, наконец, с водородом на никеле?

18.Напишите уравнения следующих реакций: а) пиролиз кальциевой соли 2-метилгександиовой кислоты; б) продукт реакции «а» и амальгама цинка в соляной кислоте; в) продукт реакции «б» и бром на свету. Объясните высокую региоселективность реакции «в».

19.Напишите уравнения следующих реакций: а) 2,3-диметил-1,3-бута- диен и этилен при нагревании; б) продукт реакции «а» и водород на

32

www.mitht.ru/e-library

никеле. Изобразите преимущественную конформацию продукта реакции «б».

20.При взаимодействии циклоалкана состава С4Н8 с бромом при нагревании образуется в качестве основного продукта рацемат. Напишите уравнение этой реакции. Получите этот циклоалкан из подходящего дигалогеналкана.

21.Напишите уравнения следующих реакций: а) 2,3-дифенил-1,3- бутадиен и этилен при нагревании; б) продукт реакции «а» и водород на никеле. Изобразите преимущественную конформацию продукта реакции «б».

22.Напишите уравнения следующих реакций: а) 2,3-диметил-1,3- бутадиен и пропеналь при нагревании под давлением; б) продукт реакции «а» и гидразин в присутствии гидроксида калия при нагревании; в) продукт реакции «б» и водород на никеле.

23.Напишите уравнения следующих реакций: а) пиролиз кальциевой соли 2-метилгептандиовой кислоты; б) продукт реакции «а» и амальгама цинка в соляной кислоте; в) продукт реакции «б» и бром на свету. Объясните высокую региоселективность реакции «в».

4.Алкены

1.Напишите структурные формулы следующих соединений: а) этилен; б) 2-метилпропен; в) транс-2-пентен; г) (Z)-2,3-диметил-1- хлор-2-пентен; д) цис-3-гексен; е) (Е)-4-фенил-4-октен; ж) (Е)-3,4- диметил-3-гексен; з) 2-метил-3,4-диэтил-3-гексен; и) транс-2-бутен; к) (Z)-3,4-диэтил-2-гексен; л) (Е)-3-метил-2-пентен.

2.Назовите следующие соединения по заместительной номенклатуре ИЮПАК:

www.mitht.ru/e-library

7.На основании какой характеристики судят о термодинамической устойчивости алкенов? Сравните термодинамическую стабильность следующих соединений: а) цис- и транс-2-бутен; б) этилен, 2- метилпропен и 2,3-диметил-2-бутен; в) 1-бутен и 2-бутен; г) 2,3- диметил-2-бутен и 2-метил-2-пентен.

8.Какие алкены могут быть получены при крекинге: а) н-пентана; б) 2- метилбутана; в) н-гексана; г) 2-метилпропана; д) 2-метилпентана? Напишите уравнения соответствующих реакций.

9.Какие алкены получатся при каталитическом дегидрировании следующих алканов: а) 2,2-диметилпентана; б) 2-метилгексана; в) 2-метилбутана; г) 2,3-диметилпентана; д) н-пентана? Укажите условия и катализатор дегидрирования. Какие из полученных соединений могут существовать в виде Е,Z-изомеров? Изобразите структурные формулы изомеров и обозначьте их конфигурацию.

10.Какие алкены получатся при взаимодействии цинковой пыли со следующими дигалогеналканами: а) 1-фенил-1,2-дихлорпропан; б) 2,3-дибром-4-этилгексан; в) 4-изопропил-1,2-дихлорциклогексан; г) 1,2-дибром-2,3-диметилбутан; д) 2,3-дибромбутан; е) 3,4-дихлор- гексан; ж) 2,3-дибром-2-метилпентан?

11.Какие алкены получатся при дегидратации следующих спиртов: а) 3-метил-2-бутанол; б) (S)-4-метил-2-пентанол; в) (2R,3S)-3-метил-2- пентанол; г) 1-пропанол; д) (3S)- 2,3-диметил-3-пентанол; е) 1,2- диметил-1-циклопентанол; ж) цис-2-этил-1-циклогексанол; з) 2,2,3- триметил-3-пентанол; и) 2-метил-3-пентанол? Какие катализаторы используются при дегидратации и какие спирты дегидратируются легче? Рассмотрите механизм жидкофазной дегидратации.

12.Напишите уравнения реакций следующих алкинов с водородом на палладии, нанесённом на сульфат бария и отравленном серой: а) 1-фенил-2-пентин; б) 3-гексин; в) 2-метил-3-гексин; г) 2,5-диметил- 3-гексин; д) 4-этил-2-гексин. Обратите внимание на пространственное строение продуктов реакций.

13.Какие алкены получатся при действии натрия в жидком аммиаке на следующие алкины: а) 2-гексин; б) 1-фенил-2-пентин; в) 2-бутин? Обратите внимание на пространственное строение продуктов реакций.

35

www.mitht.ru/e-library

14.Получите соответствующие алкены дегидрогалогенированием следующих алкилгалогенидов: а) 2-бромбутан; б) 1-бром-4-метил- пентан; в) (2R,3R)-2-бром-3-метилгексан; г) 3-бром-2,3-диметил- пентан; д) 2-бром-2-метилпентан; е) 3-бром-2,2-диметилпентан; ж)

(S)-2-бромпентана; з) (R)-2-хлорбутана; и) (2S,3R)-2-бром-3-этил- гексана. Обратите внимание на стереохимию продуктов реакций. Какие реагенты используются для дегидрогалогенирования? Рассмотрите механизм реакции на примере реакции (в), (ж) и (и).

15.Получите следующие соединения по реакции Виттига: а) 1-бутен; б) 2-бутен; в) этилиденциклогексан; г) 1,1-дифенилэтен; д) 1,2-дифе- нилэтен; е) 2-пентен; ж) 1-фенил-2-бутен; з) 3,4-диметил-3-гексен; и) 1-пентен; к) 2-метил-1-пентен; л) 2,3-диметил-3-гексен.

16.Предложите схемы получения следующих алкенов: а) 1,2-дифени- лэтен из натриевой соли 2-фенилэтановой кислоты; б) 3-метил-2- пентен из 3-метилпентана; в) 2,3-диметил-2-бутен из пропана; г) 1- метилциклопентен из метилциклопентана; д) 2-метил-2-пентен из 2- метилпентана; е) 2-метил-2-бутен из 2-метилбутана; ж) 2-пентен из 1-пентанола.

17.Предложите схемы превращений: а) 2-метилпентан 2-метил-2- пентен; б) пропилен 2,3-диметил-2-бутен; в) 1-бутен 2- бутен; г) 1-пентанол 2-пентен; д) 1-бром-3-метилбутан 2- метил-2-бутен.

18.Какой алкен получится при последовательном взаимодействии 1,1- диметилциклопропана с хлороводородом, затем с гидроксидом калия в этаноле при нагревании?

19.Какие алкены будут преимущественно получаться при взаимодействии 2-бром-2-метилпентана с: а) гидроксидом калия в этаноле при нагревании; б) трет-бутилатом калия в трет-бутиловом спирте при нагревании? Ответ обоснуйте. В каком случае говорят, что реакция проходит по правилу Зайцева, а в каком следует правилу Гофмана? Какой из продуктов получается в соответствии с правилом Зайцева?

20.Объясните, почему при нагревании (80 оС) 3,3-диметил-2-бутанола с 85%-ной фосфорной кислотой образуется смесь алкенов, состоящая из 80% 2,3-диметил-2-бутена и 20% 2,3-диметил-1-бутена. Опишите механизм реакции.

36

www.mitht.ru/e-library

21.Получите 3-метил-1-пентен: а) из спирта; б) из алкилгалогенида; в) из алкина; г) по реакции Виттига.

22.Получите 2-метил-2-гексен: а) из спирта; б) из алкилгалогенида; в) из дигалогеналкана; г) по реакции Виттига.

23.Получите соответствующие алкены из следующих соединений: а) 3- метил-1-бутин; б) 1-бутанол; в) 2-бром-2-метилбутан; г) 1,2-дибром- 2,3-диметилбутан; д) бутан; е) 2-метилбутан.

24.Предложите схему получения 2,7-диметилоктана из 3-метил-1-буте- на. Другие органические соединения использовать не разрешается.

25.Получите 3,4-диметил-3-гексен из следующих соединений: а) 3,4- диметил-3,4-дихлоргексан; б) 3-бром-3,4-диметилгексан. Напишите уравнения соответствующих реакций.

26.Получите соответствующие алкены исходя из следующих соединений: а) 2-метилбутан; б) 1-бутанол; в) 2-метил-2-хлорбутан; г) 1,2- дибром-2,3-диметилбутан; д) 3-метил-3-хлоргептан; е) 2-метил-3- гептанол.

27.Напишите уравнения реакций хлороводорода с: а) пропеном; б) винилметилкетоном; в) винилхлоридом; г) винилметиловым эфиром; д) 3,3,3-трифторпропеном.

28.Сравните реакционную способность следующих соединений в реакциях электрофильного бромирования: а) этилен, 2-бутен, пропеналь; б) пропен, винилметиловый эфир, винилхлорид; в) 2- метилпропен, 2-фенилпропен. Ответы обоснуйте. Напишите уравнения реакций.

29.Сравните реакционную способность HCl, HBr и HI в реакциях присоединения к алкенам. Ответ обоснуйте. Опишите механизм реакции 2-метил-1-пентена с HBr в отсутствии перекиси.

30.Сравните реакционную способность в реакциях с водой в кислой среде следующих соединений: а) 2-метил-2-бутен, 1-нитропропен и 1-бутен; б) этен, пропен и 2-метилпропен. Ответ поясните. Напишите уравнения реакций.

31.Напишите уравнения реакций 3,3-диметил-1-бутена: а) с хлороводородом; б) с серной кислотой при 0 oС; в) с бромоводородом в

37

www.mitht.ru/e-library

присутствии пероксида водорода; г) с бромом в CCl4. Опишите механизм реакций (а) и (в).

32.Какие соединения получатся при последовательном взаимодействии с озоном, затем водой в присутствии цинковой пыли следующих соединений: а) 2-метил-2-бутен; б) 2-бутен; в) 3,4-диметил-2- пентен; г) 3,4-диэтил-2-гексен?

33.Из 2-бром-2,4-диметилпентана получите алкен и напишите для него уравнения следующих реакций: а) с хлороводородом; б) с хлором в воде; в) c серной кислотой; г) с водой в присутствии кислоты; д) с бромоводородом в присутствии пероксида воорода. Опишите механизмы реакций (а), (б) и (д).

34.Из циклогексена получите следующие соединения: а) циклогексан; б) гександиовая кислота; в) гександиаль; г) транс-1,2-дибромцикло- гексан; д) 3-бром-1-циклогексен; е) хлорциклогексан; ж) циклогексанол; з) транс-1,2-циклогександиол. Опишите механизм реакции (г) и (ж).

35.Из пропилена и других необходимых реагентов получите следующие соединения: а) 2-пропанол; б) 1-пропанол; в) 1,2-пропандиол; г) гексан; д) 2,3-дибром-2,3-диметилбутан; е) 2-бромпропан; ж) 1,3- дибромпропан; з) 4-метил-1-циклогексен; и) пропан; к) полипропилен. Опишите механизмы реакций (а), (е) и (к).

36.Получите пропен из: а) ацетона; б) 2-хлорпропана; в) из 2-пропа-

нола. Для пропена напишите уравнения следующих реакций: а) с хлором в полярном растворителе при 20 oС; б) с хлором при облучении; в) с дихлоркарбеном; г) с бромоводородом в присутствии перекиси водорода; д) гипохлорирования (Cl2 и H2O); е) с хлором в этиловом спирте. Опишите механизм реакций (а), (б), (г) и (е).

37.Получите 2-метил-2-пентен: а) из спирта; б) из дигалогеналкана; в) из алкилгалогенида. Для 2-метил-2-пентена напишите уравнения следующих реакций: а) с бромом; б) с бромоводородом в присутствии пероксида водорода; в) радикальной полимеризации; г)

гипохлорирования (Cl2 и H2O); д) с озоном, затем с водой в присутствии пероксида водорода; е) с водным раствором перманганата калия при 20 oС. Опишите механизм реакций (а), (б) и (г).

38

www.mitht.ru/e-library

38.Из 1-пентена получите: а) 1-пентанол; б) 2-пентанол; в) пропилциклопропан; г) 4-пропил-1-циклогексен с использованием реакции Дильса-Альдера. Опишите механизм реакции (б).

39.Установите строение алкена, при озонировании которого и последующем гидролизе озонида получается смесь ацетона и этаналя. Для данного алкена напишите уравнения реакций: а) с пероксибен-

зойной кислотой; б) с перманганатом калия в кислой среде при нагревании; в) с хлороводородом; г) с хлором при 500 oС. На продукт реакции (а) подействуйте водой в присутствии кислоты. Опишите механизмы реакций (в) и (г).

40.Установите строение алкена, при озонолизе которого образуется смесь метилэтилкетона и этаналя, а при последовательном взаимодействии его с надбензойной кислотой, затем водой в присутствии соляной кислоты образуется (2S,3R)-диол. Получите этот алкен из подходящего алкилгалогенида. Обратите внимание на стереохимию последнего синтеза. Напишите уравнения реакций полученного алкена: а) с бромоводородом; б) с хлором в воде. Опишите механизмы реакций (а) и (б).

41.Определите строение алкена, при озонировании которого и последующем гидролизе озонида образуется смесь 2-бутанона и 2- метилпропаналя. Напишите соответствующие уравнения реакций. Для (Z)-изомера данного алкена напишите уравнения реакций: а) с бромом в CCl4; б) с водным раствором перманганата калия при охлаждении; в) с дихлоркарбеном.

42.Установите строение алкена, при озонировании которого и последующем гидролизе озонида образуется смесь изопропилметилкетона и уксусного альдегида, а при взаимодействии с пероксиуксусной кислотой получается транс-эпоксид. Напишите соответствующие уравнения реакций. На этот алкен подействуйте бромом в воде. Какие стереоизомеры получаются в данной реакции? Определите конфигурации полученных стереоизомеров и опишите механизм реакции.

43.Определите строение алкена, имеющего брутто-формулу С8Н16, который при взаимодействии с водным раствором перманганата калия в щелочной среде при нагревании образует только кетон

состава С4Н8О, а при реакции с водно-щелочным раствором перманганата калия при 0 oС образует мезо-диол с брутто-формулой С8Н18О2. Напишите уравнение реакции полученного алкена с

39

www.mitht.ru/e-library

диазометаном на свету. Обратите внимание на стереохимию последней реакции.

44.Определите строение алкена, имеющего брутто-формулу С5Н10, который при взаимодействии с водным раствором дихромата калия в серной кислоте при нагревании образует смесь ацетона и уксусной кислоты. Напишите уравнение реакции этого алкена с пероксибензойной кислотой. На продукт последней реакции подействуйте водой в присутствии кислотного катализатора.

45.Установите строение алкена, при озонировании которого и последующем гидролизе озонида в присутствии цинковой пыли

образуется только пропаналь, а при взаимодействии этого алкена с хлором в хлороформе при 0 оС образуется соединение в виде рацемической смеси. Опишите механизм реакции галогенирования.

46.Установите строение алкена, при озонировании которого и последующем гидролизе озонида в присутствии цинковой пыли образуется смесь диэтилкетона и формальдегида. Напишите уравнения реакций этого алкена со следующими реагентами: а) хлороводородом; б) бромоводородом в присутствии пероксида водорода; в) бромом в присутствии хлорида калия; г) водой в присутствии кислотного катализатора при нагревании. Опишите механизм реакции (б) и обоснуйте её регионаправленность.

47. Получите 1-бутен: а) из 1-бутина; б) из пропаналя (с использованием реакции Виттига); в) из 1-бромбутана; г) из 1,2- дибромбутана. Напишите уравнения реакций 1-бутена: а) с хлором в метаноле; б) с озоном с последующим гидролизом озонида в присутствии цинка; в) гидратации в присутствии серной кислоты; г) с ацетатом ртути в водном тетрагидрофуране при комнатной температуре. На продукт последней реакции подействуйте натрийборгидридом. Опишите механизм реакции (а) и изобразите проекционные формулы Фишера (R)- и (S)-энантиомеров продукта реакции

(в).

48.Приведите три различных метода получения 1-пентена. Для этого соединения напишите уравнения реакций: а) бромирования с помощью бромсукцинимида; б) с водным раствором перманганата

калия при охлаждении; в) радикальной полимеризации; г) с

40

www.mitht.ru/e-library