3. Задачи и упражнения

1. Напишите формулы всех структурных и конфигурационных изомеров состава С₅Н₁₁Сl и назовите их.

2. Приведите способы получения трет-бутилхлорида: а) из 2-метилпропена; б) из 2-метил-2-пропанола.

3. Получите из соответствующих спиртов: а) пара-бромбензилбромид; б) пропилиодид; в) 1-хлорпентан.

4. Предложите схемы следующих превращений: а) пропилхлорида в изопропилхлорид; б) изопропилхлорида в пропилбромид; в) бензола в пара-хлорбензилхлорид; г) 1-хлорпропана в 3-хлор-1-пропен.

5. Напишите уравнения следующих реакций: а) 1-пропанол и тионилхлорид при нагревании; б) втор-бутилбромид и фторид калия; в) 2-хлорпропан и иодид натрия; г) пара-нитротолуол и хлор на свету; д) толуол и бром в присутствии трибромида алюминия; е) 1-бутен и хлор при 400^О С; ж) 1,3-пентадиен и хлороводород.

6. Следующие реакции происходят по механизму S_N1; обратите внимание на строение субстрата и растворитель и изобразите эти механизмы: а) трет-бутилхлорид и водный раствор едкого кали; б) аллилбромид и вода; в) бензилхлорид и ацетат натрия в воде; г) (R)-3-хлор-3-метилгептан и водный раствор гидросульфида натрия.

7. Следующие реакции протекают по механизму S_N2; обратите внимание на строение субстрата и растворитель и изобразите эти механизмы: а) 1-хлорбутан и нитрит натрия в диметилформамиде; б) бензилхлорид и иодид натрия в ацетоне; в) (S)-2-хлоргексан и цианид натрия в диметилсульфоксиде; г) метилиодид и трет-бутилат натрия в трет-бутиловом спирте.

8. Предположите, по какому механизму осуществляются следующие взаимодействия, и изобразите эти механизмы: а) трет-бутилбромид и водный раствор гидроксида натрия; б) 3-хлор-2-метил-1-пропен и водный раствор ацетата натрия; в) (S)-3-бром-3-метилгексан и водный раствор едкого натра; г) 1-хлорпропан и иодид натрия в ацетоне; д) (R)-2-хлорпентан и нитрит натрия в диметилформамиде; е) метилиодид и ацетиленид натрия в диметилсульфоксиде; ж) 2,4-динитрохлорбензол и этилат натрия.

9. Напишите уравнения следующих реакций: а) 2-метил-3-хлоргексан и гидроксид калия при нагревании; б) метилбромид и магний; в) (S)-2-хлорбутан и цианид калия; г) бромбензол и литий; д) 1-бутен и бром; е) изопропилбромид и натрий; ж) бензилхлорид и алюмогидрид лития.

СПИРТЫ

Спирты являются производными углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода при sp³-гибридных атомах углерода замещены гидроксильной группой. В соответствии с количеством гидроксильных групп различают одноатомные спирты общей формулы R-ОН, где R – углеводородный остаток, и многоатомные спирты, или полиолы (диолы, триолы и т.д.).

В зависимости от того, с каким атомом углерода связана гидроксильная группа, одноатомные спирты подразделяют на первичные, вторичные и третичные, например:

1. Способы получения

1.1. Гидратация алкенов

Присоединение воды к алкенам с образованием спиртов является электрофильной реакцией, катализируемой кислотой. Региоселективность реакции, определяемая правилом Марковникова, обусловлена, как и при гидрогалогенировании алкенов, преимущественным протеканием реакции через наиболее устойчивый карбокатион. Так, гидратация 2-метилпропена в присутствии серной кислоты как катализатора приводит к образованиютрет-бутилового спирта, поскольку из двух образующихся при протонировании этого алкена карбокатионов более устойчивым является третичный (трет-бутил-катион):

Гидратацию алкенов можно осуществить и присоединением серной кислоты с последующим гидролизом образующегося продукта присоединения – алкилсульфата, например:

изопропилсульфат

Так как присоединение серной кислоты к алкенам происходит тоже в процессе электрофильной реакции, то общий результат гидратации и в этом случае – гидратация по правилу Марковникова.