Сборник задач по органической химии, ч

Все соединения назовите по международной номенклатуре.

60. Напишите и назовите соединения, получающиеся в результате следующих превращений:

61. Расположите изомеры состава С4Н9Вr в порядке увеличения их реакционной способности:

а) в S № 2- реакциях; б) в S № 1- реакциях. Дайте объяснения.

62. Какие соединения являются главными продуктами следующих реакций:

t

а) 2-бромбутан + 2Na

б) 1-йод-2,2-диметилпропан + НСI

в) 1-хлор-2-метилбутан + Mg

63. Назовите соединения, образующиеся в ходе следующих пре-

вращений:

64.Предложите пути следующих переходов: а) 1-бромбутан 2-хлорбутан; б) изобутилен 1-йод-2-метилпропан.

65.Какие соединения образуются в ходе указанных превраще-

ний:

66.Соединения С5Н11Вr при дегидробромировании и последующем озонолизе дает смесь формальдегида и метилэтилкетона. Установите строение исходного галогеналкана.

67.Установите строение соединения, которое после обработки цинковой пылью превращено в вещество, обесцвечивающее бромную воду и образующее при окислении в жестких условиях ацетон.

68.Назовите соединения, получающиеся в результате следующих

реакций:

Zn

а) 2,5-дихлоргексан

Zn

б) 2,3-дихлорпентан

Na

в) 2-хлорбутан

69.Как будут протекать реакции циклопропана, циклобутана, циклопентана с бромом и бромистым водородом?

70.Напишите реакции бромирования (в присутствии катализатора): этилбензола, нитробензола, бензолсульфокислоты. Объясните, какое из соединений вступает в реакцию бромирования легче, чем бензол, и почему?

71.Проведите бромирование пропилбензола в присутствии катализатора на холоде и при нагревании на свету; полученные продукты окислите КМnО4.

72. Напишите формулы строения промежуточных и конечных продуктов в следующих схемах:

Br2 Mg

б) бензол FeCl3 А (абсол. эфир) В

73. Для п-бромтолуола и бромистого бензила напишите реакции со следующими веществами:

а) водным раствором NaOH;

б) СН3ОNа;

в) NН3.

Во всех ли случаях возможны эти реакции?

74. Из бензола получите о-нитрохлорбензол, для последнего напишите реакцию с этилатом натрия.

72

75.Соединение состава С7Н6С12 гидролизуется водным раствором щелочи на холоде в соединение С7Н7ОС1, при окислении которого получается п-хлорбензойная кислота. Напишите формулу этого соединения.

76.Из бензола получите следующие соединения:

а) о-,м-, п-нитрохлорбензолы;

б) м-бромбензойную кислоту;

в) п-хлортолуол.

77. Напишите формулы строения промежуточных и конечных продуктов в следующей схеме:

Br

78. Предложите способы получения приведенных ниже соединений из пропилена:

а) 1,2-дибром-3-хлорпропан;

б) 2,5-дихлоргексан;

в) 1,2,4-трибром-4-метилпентан. 79. Из 1-бромбутана получите:

а) бутен-1;

б) бутин-1;

в) бутиламин.

Укажите условия реакции.

80. Назовите основной продукт, получающийся при нитровании о- крезола (о- метилфенола) нитрующей смесью.

*********************************************************

Дополнительные задачи, рекомендуемые студентам специализации «Технология химических волокон»

1. Соединение C5H11Br при дегидробромировании и последующем озонолизе дает смесь формальдегида и изомасляного альдегида. Установите строение исходного галогеналкана. Напишите уравнения реакций взаимодействия его с: а) цианидом калия; б) нитритом серебра; в) трет-бутилатом калия; г) пропаноатом натрия; д) водным раствором едкого калия. Назовите все соединения по номенклатуре IUPAC.

73

7. Напишите схемы реакций. Назовите исходные и конечные соединения. Для реакций, отмеченных звездочками, приведите механизмы реакций.

Cl Cl

8. Напишите уравнения реакций хлорбензола со следующими реаген-

тами: а) H2SO4; б) HNO3 (H2SO4); в) Br2 (FeBr3); г) CH3CH2Br (AlBr3);

д) CH3COCl (AlCl3). Приведите механизм реакции (в) и охарактеризуйте влияние атома хлора на реакционную способность хлорбензола и направление замещения.

9. На примере реакции бромбензола с амидом натрия в жидком аммиаке изложите суть механизма нуклеофильного замещения, включающего стадию образования дегидробензола («бензина»). Ответьте на вопросы: а) ка-

75

ково строение дегидробензола; б) почему о-дейтеробромбензол вступает в реакцию медленнее, чем обычный бензол; в) почему 2,6-диметилбензол не реагирует с амидом натрия; г) почему реакционная способность арилгалогенидов зависит от природы галогена и наименее реакционноспособными являются фторозамещенные?

10. Какиесоединения являются главнымипродуктамиследующихреакций:

8.ГИДРОКСИСОЕДИНЕНИЯ.

1.Какие спирты получаются при гидратации по А.М. Бутлерову следующих этиленовых углеводородов:

а) пропилен;

б) триметилэтилен;

в) изобутилен;

г) 2,2-диметилгексен-3.

2. Из каких непредельных углеводородов при гидратации могут образоваться следующие спирты:

а) втор-бутиловый спирт;

б) метилизобутилкарбинол;

в) 2-метилбутанол-2.

3. Используя смешанные магнийорганические соединения и карбонильные соединения, получите следующие спирты:

а) пропиловый спирт б) изобутиловый спирт;

76

в) метилэтилкарбинол;

г) 2,2-диметилпентанол-3;

д) 2,3-диметилбутанол-2.

4. Получите следующие вещества по реакции Гриньяра исходя из н-пропилмагнийбромида и любого подходящего реагента:

а) 2-метилпентанол-2;

б) 2-метилгексанол-2;

в) н-бутиловый спирт.

г) втор-амиловый спирт;

д) метилэтилпропилкарбинол.

5. Исходя из изобутилового спирта, получите трет-бутиловый

спирт.

6. Напишите схемы получения:

а) этиленгликоля из пропилена;

б) глицерина из пропилена;

в) глицерина из ацетилена;

г) аллилового спирта из пропилена4

д) 2,3-диметилбутандиола-2,3 из пропилена

7.Напишите уравнения реакций получения этилпропилового эфира различными способами.

8.Получите диизопропиловый эфир, исходя из нормального пропилового спирта.

9.Напишите уравнение реакции между втор-бутиловым спиртом

иследующими веществами:

а) металлическим натрием;

б) метилмагнийиодидом;

в) бромистоводородной кислотой;

г) трехбромистым фосфором;

д) хлористым тионилом.

10.Какие соединения получаются при окислении этиленгликоля?

11.Какие непредельные соединения получатся при дегидратации следующих спиртов:

а) пропилового спирта;

б) втор-бутилового спирта;

77

в) трет-бутилового спирта;

г) метилэтилпропилкарбинола;

д) 2,3-диметилпентанола-2;

е) 2,3-диметилбутандиола-2,3.

12.2-Метилпентанол-3 дегидрируйте, продукт дегидратации подвергните озонолизу. Назовите конечные продукты реакции.

13.Изоамиловый спирт дегидратировали, полученное соединение обработали бромистым водородом и продукт реакции гидролизовали щелочью. Напишите уравнения реакций и назовите конечные продукты.

14.Напишите уравнения реакций йодистоводородной кислоты со следующими веществами:

а) дипропиловым эфиром;

б) этилпропиловым эфиром;

в) 1-метоксибутаном;

г) 2-бутоксибутаном.

15.Определите строение вещества с элементным составом С5Н12О, если известно, что оно реагирует с металлическим натрием, а при окислении дает кетон нормального строения с тем же углеродным скелетом.

16.Определите строение вещества С5Н12О, если известно что с метилмагнийиодидом оно дает метан, реагирует с металлическим натрием, довольно легко окисляется, а при жестком окислении дает смесь муравьиной, уксусной, пропионовой и масляной кислот.

17.Спирт С5Н11ОН дает при окислении кетон, а при дегидратации, алкен, который, окисляясь, образует смесь кетона и кислоты. Определите строение исходного спирта.

18.Определите строение вещества С7Н16О, если известно что оно при комнатной температуре не реагирует с металлическим натрием, а при нагревании с йодистоводородной кислотой образует смесь галогенуглеводородов С2Н5I и С5Н11I. После обработки влажной окисью серебра С5Н11I превращается в изоамиловый спирт.

19.Установите строение вещества, имеющего элементный состав С5Н11О, если известно, что оно не реагирует с металлическим натрием при комнатной температуре, при действии йодистоводородной кислоты на холоде образует йодистый алкил и спирт, превращающийся в ацетон при окислении.

20.Установите строение и синтезируйте соединение с эмпирической формулой С5Н10О. Известно, что соединение реагирует с уксусным ангидридом с образованием вещества СН3СООС5Н9, реагирует с металлическим натрием с выделением водорода, а также обесцвечивает раствор пер-

78

манганата калия. При озонолизе соединения, получается смесь уксусного и- оксипропионового альдегида.

21.Напишите структурные формулы следующих соединений и назовите их по IUPAC номенклатуре: а) бутиловый спирт; б) изопентиловый спирт; в) втор-бутиловый спирт; г) трет-бутиловый спирт; д) изобутиловый спирт; е) трет-пентиловый спирт; ж) аллиловый спирт; з) глицерин; и) триметиленгликоль; к) пропиленгликоль.

22.Получите гидратацией соответствующих этиленовых углеводородов следующие спирты: 3,3-диметилбутанол-2; 2-метилпентанол-2; 3- метилгексанол-2.

23.Какие спирты образуются в результате щелочного гидролиза: а) бромистого втор-бутила; б) 1-йод-4-метилпентана; в) 2-бромбутена-1; г) этиленхлоргидрина; д)2,3-дибромбутана? Назовите полученные соединения.

24.Напишите схемы следующих превращений: а) хлористого бутила в бутанол-2; б) 2-бром-3-метилпентана в 3-метилпентанол-3; в) хлористого изопентила в 3-метил-2-бутанол-2.

25.Получите спирты реакцией Гриньяра, исходя: а) из формальдегида и бромистого изопропилмагний; б) уксусного альдегида и бромистого втор-бутилмагния; в) метилэтилкетона и бромистого пропилмагния.

26.Используя магнийорганический синтез, получите первичные

итретичные спирты состава С4Н9ОН, вторичные спирты состава С5Н11ОН.

27.Реакцией Гриньяра получите следующие спирты: а) 2- метилпентанол-3; б) 2,3-диметилпентанол-3; в) 2,2-диметилпропанол-1. Для этих спиртов напишите реакции окисления.

28.Какие галогеналкилы и какие карбонильные соединения могут быть использованы для получения 4,5-диметил-4-гептанола реакцией Гриньяра? Напишите схемы синтезов для всех возможных вариантов.

29.Исходя из бромистого этилмагния и любого второго проходящего компонента, получите реакцией Гриньяра следующие спирты: пропиловый, бутиловый, пентанол-3, 3-метилпентанол-3.

30.Напишите схемы синтеза втор-бутилового спирта:

а) из галогеналкила;

б) из алкена;

в) магнийорганическим синтезом.

31.Используя в качестве исходных веществ пропилен и этилен, получите 3-метилбутанол-2 и 2-метилбутанол-2.

32.Напишите схемы превращений с использованием только неорганических реактивов:

а) пропилена в 2,3-диметилбутанол-2;

79

б) бутилена в 3,4-диметилгексанол-3.

33.Используйте этиловый спирт для получения 3-метилпентанола-3.

34.Какие методы используются в промышленности для получения спиртов: метилового, этилового, изопропилового, втор-бутилового, трет-бутилового?

35.Напишите реакции гидратации бутена-1 и 3-метилпентена-1 в присутствии серной кислоты. Полученные соединения назовите и докажите строение их окислением.

36.Получите из соответствующих непредельных соединений: изопентиловый спирт, 4-метилпентанол-2, 2-метилбутанол-2. Для полученных спиртов напишите реакции: окисления, дегидрирования, дегидратации.

37.Какие соединения можно получить при взаимодействии пропилового спирта с серной кислотой на холоду и при нагревании?

38.Используя в качестве исходного вещества ацетилен, напишите схемы получения: а) 1-бутанола; б) 2-бутанола; в) пропилового спирта; г) изопропилового спирта.

39.Каким способом можно осуществить превращения: а) 3- метил-бутанола-1 в 2-метилбутанол-2; б) изобутилового спирта в изопентиловый спирт? Напишите реакции окисления и дегидрирования всех спиртов.

40.Используйте изопентиловый спирт для получения 4- метилпентанола-2. Для изопентилового спирта напишите реакции: с треххлористым фосфором, пятихлористым фосфором, хлористым тионилом.

41.Получите любым способом изобутиловый спирт и напишите реакции его с трехбромистым фосфором, красным фосфором и йодом.

42.Напишите реакцию первичного, вторичного и третичного спиртов состава С5Н12О с уксусной кислотой (в присутствии серной кислоты). Сравните скорости реакций этерификации этих спиртов.

43.Предложите схему превращения изобутилового спирта в хлористый третбутил.

44.Какие реакции используются в промышленности для получения из этилового спирта диэтилового эфира, хлористого этила и давинила.

45.Напишите схемы реакции окисления вторичного бутилового спирта, 2-метилбутанола-1.

46.Предложите для следующих соединений схемы синтеза, исходя из пропилового спирта и других необходимых неорганических реагентов: пропилена, изопропилового спирта, ацетона, бромистого изопропила, дипропилового эфира, 2,3-диметилбутанола-2.

80