6.29.Визначити будову вуглеводню складу С6Н10, який при гідруванні утворює н-гексан, а при окисненні – суміш оцтової та щавлевої кислот. Синтезувати вуглеводень двома способами і розглянути механізм його гідробромування. Навести схеми відповідних реакцій.

6.30.Визначити будову вуглеводню складу С6Н10, який при гідруванні утворює алкан нормальної будови С6Н14, а при озонолізі – формальдегід і бурштиновий альдегід. Синтезувати вуглеводень двома способами і пояснити механізм його гідробромування. Навести схеми відповідних реакцій.

6.31.Навести схеми технічних методів методів добування дивінілу, ізопрену, хлоропрену та їх полімеризації з утворенням каучуків. Навести радикальний механізм полімеризації ізопрену.

6.32.Навести схему добування хлоропрену з ацетилену та схему полімеризації хлоропрену. Вказати галузі застосування хлоропрену. Пояснити, як з допомогою озонолізу можна встановити будову полімеру.

6.33.Зобразити будову фрагменту ланцюга полімеру, при озонолізі якого утворюється сполука ОСН-СН2-СН2СОСl. Навести будову вихідного мономеру та схему його полімеризації.

6.34.Встановити будову сполуки загальної формули С6Н10, якщо при її відновленні металічним натрієм у спирті утворюється вуглеводень, озоноліз якого дає суміш оцтового та ізомасляного (СН3)2СН-СОН альдегідів. Навести схеми відповідних реакцій, дати назви сполукам.

6.35.Встановити будову сполуки загальної фомули С5Н8, якщо вона реагує з малеїновим ангід-

7. ЦИКЛОАЛКАНИ

Питання для самопідготовки

Способи добування циклоалканів. Класифікація аліциклічних вуглеводнів. Будова та стійкість циклів: кутова та торсійна напруженість циклів. Конформації циклогексану, циклопентану, циклобутану та циклопропану. Хімічні властивості: реакції з розкриттям циклу (гідрування, галогенування, гідрогалогенування, окиснення.) Реакції заміщення: галогенування, нітрування. Ізомеризація циклоалканів.

Контрольні завдання

62

7.1.Порівняти і пояснити хімічні властивості пропену і циклопропану. Відповідь обгрунтувати за допомогою відповідних схем реакцій та на основі аналізу хімічної будови цих сполук.

7.2.Порівняти і пояснити сучасні уявлення про будову та хімічні властивості етилциклопропану і циклопентану. Відповідь обгрунтувати.

7.3.Пояснити відношення циклопентану, циклопентену та циклопентадієну до дії: а) брому; б) бромоводню; в) сильного окисника. Навести схеми відповідних реакцій та механізм бромування кожного з названих вуглеводнів.

7.4.Пояснити у яких випадках у циклоалканів спостерігається геометрична та оптична ізомерія? Показати це на дизаміщених похідних циклогексану, зобразити структурні формули ізомерів.

7.5.На основі сучасних електронних уявлень пояснити здатність циклопропану та його гомологів, які мають тричленний цикл, до реакцій приєднання.

7.6.Описати будову циклобутану на основі сучасних уявлень. Навести схеми добування метилциклобутану кількома методами.

7.7.Синтезувати 1-метил-2-ізопропілциклопропан кількома методами. Навести для нього реакції, які підтверджують нестійкість тричленного циклу.

7.8.Навести схеми добування циклопентану кількома методами. Порівняти його властивості з властивостями н-пентану.

7.9.З натріймалонового естеру і відповідного дигалогенпохідного добути циклопентан. Навести для нього характерні реакції і пояснити їх перебіг на основі аналізу хімічної будови циклопентану.

7.10.На основі сучасних уявлень порівняти і пояснити будову і властивості 1,1,2-триметилциклопропану та ізомерного йому циклогексану.

7.11.Сформулювати сучасні уявлення про будову циклопропану. Пояснити причини підвищеної реакційної здатності цієї сполуки у порівнянні з циклогексаном і циклопентаном. Відповідь обгрунтувати на основі аналізу хімічної будови цих сполук і підтвердити рівняннями відповідних реакцій. Навести схему окиснення циклопропану.

7.12.Порівняти стереоізомерію 2-бутену та 1,3-диметилциклобутану. В чому причина появи геометричних ізомерів у кожної з цих сполук? Навести схеми можливих способів добування 1,3-диметилциклобутану.

7.13.Зобразити найбільш енергетично вигідну конформацію метилциклогексану. Відповідь пояснити. Навести способи добування метилциклогексану.

7.14.Заповнити схему послідовних перетворень:

63

Пояснити будову сполук А та В.

7.15.Визначити структуру вуглеводню С7Н12, якщо він приєднує 1 моль брому, а при окисненні утворює 3-метилгександикарбонову кислоту. Запропонувати способи добування вихідної сполуки.

7.16.Визначити будову вуглеводню складу С6Н8, якщо він приєднує 4 атоми брому, а при озонуванні утворює лише малоновий альдегід. Навести схеми реакцій.

7.17.Циклічний вуглеводень загальної формули С5Н10 приєднує бромоводень. Навести можливі структурні формули вихідного вуглеводню. Які з цих вуглеводнів можуть існувати у вигляді цис- і транс-ізомерів? Навести відповідні формули, назвати їх. Написати рівняння реакціі з бромоводнем та способи одержання на прикладі одного з можливих ізомерів.

7.18.Навести структурні формули проміжних та кінцевих продуктів у схемі багатостадійного синтезу:

Назвати всі сполуки. Пояснити механізм добування сполуки “Д”.

7.19.Пояснити класифікацію циклоалканів в залежності від розміру циклів в їх молекулах. Які різновидності напружень існують в циклах і як вони змінюються в залежності від розміру циклу? Пояснити на основі порівняння будови молекул циклопропану та циклогексану.

7.20.Вуглеводень загальної формули С8Н12 добувають з дивінілу реакцією дієнового синтезу. Сполука С8Н12 приєднує 4 атому брому, при дегідруванні утворює вуглеводень С8Н8, що легко полімеризується, а при окисненні дає бензойну і вугільну кислоти. Визначити структуру С8Н12 і С8Н8. Навести схеми відповідних реакцій.

7.21.Вуглеводень загальної формули С5Н10 може існувати у вигляді оптичних ізомерів, при взаємодії з бромом утворює дигалогенпохідне насиченого вуглеводню, а при дії HBr дає 2- бром-3-метилбутан. Визначити структуру С5Н10 та навести відповідні реакції.

7.22.Сполука загальної формули С5Н6 легко приєднує молекулу брому, бромоводню, вступає в реакцію Дільса-Альдера з малеїновим ангідридом, легко утворює димер. Визначити структуру С5Н6, навести рівняння відповідних реакцій.

7.23.Визначити будову сполуки загальної формули С5Н6, якщо вона легко димеризується, у лужному середовищі легко конденсується з ацетоном, даючи забарвлену сполуку; при озонолізі утворює гліоксаль і малоновий альдегід. Навести схеми відповідних реакцій.

64

7.24.Визначити структуру вуглеводню загальної формули С6Н10, якщо він приєднує бром і HBr, у присутності платини ізомеризується до суміші вуглеводнів С6Н6 і С6Н12, при окисненні утворює відповідну дикарбонову кислоту. Навести рівняння відповідних реакцій.

7.25.Сполука загальної формули С5Н6 реагує в ефірному розчині з магнію метилйодидом із виділенням газу, який не змінює забарвлення бромної води. Після виділення газу до розчину додали стехіометричну кількість ацетону; утворилася забарвлена речовина складу С8Н10. Визначити будову С5Н6, навести рівняння реакцій.

7.26.Встановити будову двох ізомерних сполук загальної формули С5Н10, якщо при дії брому перша дає продукт складу С5Н9Br, друга – С5Н10Br2. При окисненні першої утворюється одна кислота складу С5Н8О4, другої – суміш оцтової і пропіонової кислот. Яку будову мають ці сполуки? Навести можливі шляхи синтезу першого ізомеру. Порівняти властивості двох ізомерів на основі аналізу їх хімічної будови.

7.27.Вуглеводень загальної формули С10Н16 можна добути з циклопентадієну через стадії димеризації, гідрування та ізомеризації на AlCl3. При його бромуванні при підвищеній температурі виділяється бромоводень і утворюється монобромпохідне третинної структури. Визначити структуру і назвати сполуку С10Н16. Навести схеми відповідних реакцій.

7.28.Запропонувати схему, за допомогою якої можна перетворити адипінову кислоту в глутарову через відповідну аліциклічну сполуку. Для проміжної циклічної оксо-сполуки навести рівняння реакції відновлення до відповідного вуглеводня. Охарактеризувати види напружень, що існують в молекулі цього вуглеводню.

7.29.Виходячи з натріймалонового естеру і відповідного дигалогенопохідного добути 2,5- диметилциклопентанкарбонову кислоту. Який вуглеводень утвориться при декарбоксилюванні цієї кислоти? Навести схеми реакцій його окиснення в жорстких умовах та каталітичного гідрування.

7.30.Загальні уявлення про конформаційну ізомерію на прикладі метилциклогексану. Який з можливих конформерів є найбільш стабільним і чому?

7.31.Встановити будову циклічних вуглеводнів загальної формули С6Н8, якщо в результаті їх

озонолізу утворилися суміші: а) янтарний альдегід і гліоксаль; б) малоновий альдегід; в) гліоксаль та метилмалоновий альдегід. Навести схеми відповідних реакцій, дати назви сполукам.

7.32.Здійснити пертворення, дати назви сполука, вказати умови їх пербігу: бромциклопентан 1,2-дибромциклопентан. Навести схеми відповідних реакцій.

7.33.Навести структурні формули циклоалканів, ізомерних етилциклобутану. Пояснити, яка з цих сполук: а) здатна реагувати з бромною водою; б) не здатна реагувати з бромною водою. Відповідь обгрвнтввати.

65