25.59.Навести схеми синтезу солей діазонію: а) хлориду п-толілдіазонію; б) гідросульфату 2,4,6- трихлорбензолдіазонію; в) хлориду п-сульфобензолдіазонію; г) броміду п- карбоксибензолдіазонію. Вказати умови діазотування відповідних амінів.
25.60.Яку реакцію називають дезамінуванням? Розглянути її механізм на прикладі взаємодії гідросульфату 2,4-дихлорбензолдіазонію з етиловим спиртом.
26. МОНОКАРБОНОВІ КИСЛОТИ
Питання для самопідготовки
Класифікація, номенклатура. Способи добування. Фізичні властивості. Молекулярна структура. Хімічні властивості. Мурашина та оцтова кислоти. Акрилова та метакрилова кислоти та їх естери. Особливості їх хімічних властивостей.
Контрольні завдання
26.1.Добути всі функціональні похідні оцтової кислоти і назвати їх. Яка реакція характерна для будь-яких функціональних похідних карбонових кислот?
26.2.Навести структурні формули мурашиної, оцтової, масляної кислот і назвати їх за номенклатурою IUPAC. Порівняти і пояснити константи кислотності даних кислот. Для масляної кислоти добути всі функціональні похідні.
26.3.Навести промислові способи добування етанової кислоти. Добути нітрил, хлорангідрид, сіль, амід, ангідрид етанової кислоти.
26.4.Із пропілброміду та неорганічних речовин добути пропіловий естер масляної кислоти.
26.5.Навести схеми добування: а) пропілацетату; б) етилпропіонату. Навести структурні формули карбонових кислот, ізомерних цим сполукам. Назвати дані кислоти за номенклату-
рою IUPAC.
26.6.Навести схему добування масляної та ізомасляної кислот методом оксосинтезу. Для масляної кислоти добути всі функціональні похідні.
26.7.Навести можливі способи добування етилацетату. Де використовується цей естер?
26.8.Здійснити перетворення і назвати сполуки
етилен+ CO + H O |
t0C, P, кат. |
|
NH3 |
Б |
t0C! |
t0C, P2O5 |
Г |
H2O надл. |
Д |
|||||
|
|
А |
|
|
|
В |
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(H+) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
26.9.Здійснити перетворення і назвати сполуки:
ацетилен + H O |
А |
[O] |
PCl5 |
В |
NH3 |
Г |
t0! |
Д |
H |
Е |
CH |
COCl |
K |
|
Б |
|
(P2O5) |
2 |
3 |
|
|||||||
2 |
HgSO4 |
|
|
|
|
|
|
(Ni) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.10.Добути пропіонову кислоту із етилброміду двома способами. Для цієї кислоти добути всі функціональні похідні.
26.11.Навести схему послідовних реакцій добування аміду ізомасляної кислоти із пропілену.
135
26.12. З метану отримати акрилонітрил. Для акрилонітрилу навести схеми реакцій: а) полімеризації; б) співполімеризації із 1,3-бутадієном. Вказати значення отриманих полімерів.
26.13.Для акрилової кислоти навести схеми реакцій: а) із хлором; б) із хлороводнем; в) із пентахлоридом фосфору; г) із натрієм; д) із етиловим спиртом. Назвати всі продукти. Навести механізм.
26.14.Запропонувати якісні реакції, з допомогою яких можна розрізнити кротонову та масляну кислоти. Навести схему реакції перетворення кротонової кислоти в масляну.
26.15.Запропонувати промисловий метод добування мурашиної кислоти. Навести реакції, які
|
відрізняють мурашину кислоту від інших монокарбонових кислот. |
||
26.16. |
Розташувати кислоти |
в порядку |
збільшення кислотності: а) оцтова; б) хлороцтова; |
|
в) мурашина; г) трихлороцтова; д) пропіонова. Навести значення констант дисоціації. По- |
||
|
яснити вплив замісників на кислотні властивості. |
||
26.17. |
Порівняти ацилюючу |
здатність |
реагентів: а) оцтовий ангідрид; б) оцтова кислота; |
в) ацетилхлорид; г) етилацетат. Розташувати ацилюючі реагенти в порядку збільшення їх активності. Навести приклади реакції ацилювання за участю кожного з них.
26.18.Навести схеми реакції етиламіну з: а) пропіонілхлоридом; б) етилацетатом; в) оцтовим ангідридом. Розташувати сполуки а)–в) в порядку зростання швидкості реакції. Дати назви продуктам реакцій, пояснити механізм реакції а).
26.19.Здійснити перетворення, дати назви сполукам:
2-бутен |
[O], t0 |
SOCl2 |
|
CH3COONa |
|
C2H5OH |
||||
|
А |
|
|
Б |
|
|
В |
|
Г |
|
хромова |
|
|
|
|
(H+) |
|||||
|
суміш |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Навести механізм реакції В Г.
26.20.Здійснити перетворення, назвати продукти, пояснити відмінності у властивостях сполуки Б:
|
|
|
|
|
H |
SO , t0 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
4 |
|
В |
CO + NaOH |
1500C, 10 атм |
А |
HCl |
Б |
Ag(NH3)2OH |
|
||
|
|
|||||||
|
|
|
Г |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.21.Здійснити перетворення, назвати продукти:
ацетилен |
HCN |
А |
CH3OH, H2O |
Б |
полімеризація |
В |
||
|
H |
SO (конц.) |
|
|
||||
|
|
|
2 |
4 |
|
|
|
|
Назвати галузі застосування продукту В.
26.22.Здійснити перетворення, назвати продукти, пояснити механізм реакції А Б:
136
етанол |
[O], t0 |
А |
C2H5OH |
Б |
H2O |
В |
SOCl2 |
Г |
C2H5OH |
Д |
|||
хромова |
(H+) |
|
(H+) |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
суміш |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.23.Здійснити перетворення: ацетонітрил ацетамід ацетонітрил. Вказати умови перебігу реакцій, навести схеми реакцій відновлення ацетонітрилу і ацетаміду. Назвати продукт.
26.24.Навести схему переестерифікації етилацетату метанолом. Пояснити механізм цього процесу в умовах кислотного (Н2SO4) і основного (NaOCH3) каталізу.
26.25.Пояснити, чому перестерифікація метилацетату трет-бутиловим спиртом в присутності сульфатної кислоти, супроводжується утворенням значної кількості метил-трет- бутилового етеру, а в умовах лужного каталізу цей етер не утворюється.
26.26.Запропонувати схему синтезу 2,2-диметилпропанової кислоти, виходячи з ацетону. Порівняти здатність до естерифікації отриманої і етанової кислот.
26.27.Написати рівняння послідовниї реакцій, які дозволяють з циклогексанону отримати цик- логексен-3-карбонову кислоту. Назвати відповідні процеси та сполуки.
26.28.Вказати, які з наведених реакцій характерні для карбонових кислот (коли Х=RС(О)–) і да-
ти відповідні пояснення:
|
|
|
HBr |
X |
|
|
Br |
|
||||
|
|
|
SOCl2 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
X |
|
|
Cl |
|
|||||
X |
|
OH |
CH OH (H+) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
3 |
X |
|
|
O |
|
|
CH3 |
||
|
|
|
CH3COCl |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
X |
|
|
O |
|
|
|
COCH3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
26.29.Встановити будову сполуки С4Н8О2, цо має слідуючі властивості: а) реагує з водним розчином соди, виділяючи СО2; б) при сплавлянні з лугом утворює пропан; в) з Са(ОН)2 дає сполуку С8Н14О4Са, при піролізі якої утворюється диізопропілкетон. Написати рівняння всіх реакцій, назвати сполуки.
27. ДИКАРБОНОВІ КИСЛОТИ
Питання для самопідготовки
Номенклатура. Фізичні та хімічні властивості. Кислотність, відношення до нагрівання. Натріймалоновий ефір: його добування та властивості. Синтези карбонових кислот на його основі. Дикарбонові ненасичені кислоти: малеїнова та фумарова, їх фізичні та хімічні властивості. Кислотність. Малеїновий ангідрид: добування та застосування.
Контрольні завдання
27.1.Здійснити перетворення, дати назви процесам і сполукам:
137
|
KMnO4 |
|
2HBr |
|
2KCN |
|
надл.H |
O |
0 |
! |
|
||
етилен |
|
|
А |
|
Б |
|
В |
(H+)2 |
|
Г |
t |
Д |
|
2% розчин |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
водн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27.2.Добути адипінову кислоту з натріймалонового естеру.
27.3.Здійснити перетворення, дати назви сполукам:
|
Cl |
2KCN |
|
надл.H2O |
|
2C2H5OH (H+) |
|
||
етен |
2 |
А |
|
|
Б |
|
В |
|
Г |
|
|
|
|
|
|||||
27.4.Здійснити перетворення, дати назви сполукам:
пропілен |
Br |
2 |
А |
2KCN |
Б |
надл.H2O |
В |
2C2H5OH (H+) |
Г |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
27.5.Здійснити перетворення малонової кислоти в бурштинову.
27.6.Навести схеми одержання: а) кальцієвої солі; б) моноетилового естеру; в) діетилового естеру бурштинової кислоти.
27.7.Навести схеми одержання а) калієвої солі, б) діетилового естеру, в) моноетилового естеру адипінової кислоти.
27.8.Здійснити перетворення, дати назви процесам і сполукам:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O2 |
(Ag) |
|
H2O (H+) |
PCl |
5 |
|
2KCN |
|
||
CH |
|
|
CH |
|
CH |
|
|
CH |
|
|
|
А |
Б |
|
В |
|
|
Г |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
2C2H5OH |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
надл.H2O (HCl) |
Д |
Е |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H SO |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Навести механізм реакції одержання сполуки Е.
27.9.Отримати бурштинову кислоту з етилену. Порівняти кислотні та інші властивості бурштинової та бутиратної (масляної) кислот. Відповідь обгрунтувати.
27.10.Пояснити особливості хімічних властивостей щавлевої кислоти. Добути та назвати функціональні похідні цієї кислоти.
27.11.Порівняти кислотні властивості бурштинової, бутиратної (масляної) та малеїнової кислот. Відповідь обгрунтувати. За допомогою яких реакцій можна відрізнити ці кислоти?
27.12.Навести схеми синтезу малонової кислоти з оцтової та перетворення малонової кислоти в оцтову. Порівняти силу цих кислот.
27.13.Пояснити, яку будову має сполука С8Н14О4, якщо вона була добута за схемою:
CH (COOC H |
) |
C2H5ONa |
А ClCH2COOC2H5 |
Б |
надл.H2O |
В |
2C2H5OH |
C8H14O4 |
|||
2 |
(t0, H+) |
(H+) |
|
||||||||
2 |
2 5 |
|
|
|
|
|
|||||
27.14.Навести схему синтезу бурштинової кислоти з пропіонової кислоти. Добути естери цих кислот.
27.15.Здійснити перетворення малонової кислоти в бурштинову, використовуючи натріймалоновий естер.
138
27.16.Здійснити перетворення малонової кислоти в адипінову, використовуючи натріймалоновий етер. Для адипінової кислоти отримати всі повні функціональні похідні.
27.17.Добути 2-метилпентанову кислоту із натрійметилмалонового естеру. Для цієї кислоти отримати всі функціональні похідні.
27.18.За допомогою малонового естеру добути діетилоцтову кислоту. Для цієї кислоти отримати всі функціональні похідні.
27.19.Добути 2-етилпентанову кислоту із малонового етеру. Для цієї кислоти отримати всі функціональні похідні.
27.20.Навести схему добування: а) кальцієвої солі; б) моноетилового естеру; в) діетилового етсеру; г) моноаміду; д) діаміду бурштинової кислоти.
27.21.Порівняти відношення до нагрівання таких дикарбонових кислот: щавлевої, бурштинової, глутарової, адипінової. Навести схеми відповідних реакцій, назвати продукти. Які з цих реакцій мають промислове значення?
27.22.Розглянути будову малонового естеру і пояснити, чому він є С–Н кислотою. Які реакції відбуваються при його взаємодії з реагентами: а) СН3СН2ONa (спирт); б) NaNH2 вNH3;
в) CH3CHO, (C2H5)3N; г) Br2; д) H2O, H+, t .
27.23.Навести структурну формулу дикарбонової кислоти, яка утворює сіль з гідроксидом кальцію, якщо при нагріванні цієї солі утворюється циклобутанон. Добути інші функціональні похідні цієї кислоти.
27.24.Пояснити будову та властивості фумарової кислоти. Добути її функціональні похідні, назвати їх.
27.25.Пояснити, яка дикарбонова кислота при нагріванні з Ва(ОН)2, перетворюється у циклопентанон. Навести схему відповідної реакції. Добути цю кислоту з допомогою натріймалонового естеру.
27.26.Сполука складу С4Н6О4 проявляє кислотні властивості, з етанолом в присутності Н2SO4 утворює речавину С8Н14О4, а при нагріванні виділяє СО2 і дає сполуку С3Н6О2, що має кислий характер. Встановити структуру вихідної сполуки, написати рівняння всіх реакцій
і назвати продукти.
27.27. Сполука складу С6Н10О4 при нагріванні з розчином NaOH дає метанол і речавину С4Н4О4Na. Остання сполука при дії HCl виділяє кислоту С4Н6О4, яка при нагріванні розкладається на пропанову кислоту та СО2. Встановати структуру вихідної речавини, написати рівняння реакцій, назвати продукти.
27.28.Запропонуйте схему синтезу малонової кислоти з оцтової. Чим обумовлена легкість декарбоксилювання малонової та алкілмалонових кислот?
139