Дополнительные задачи, рекомендуемые студентам специализации «Технология химических волокон»

1. Какими электронными эффектами, и каким характером (электронодонорным или электроноакцепторным) обладают приведенные ниже заместители, если они связаны с бензольным кольцом: а) –CH₂CH₃; б) –SO₃H; в) –CCl₃; г) –CN; д) –COOH; е) –NH₂; ж) –OH; з) –NHCOCH₃; и) –CHO; к) –N⁺(CH₃)₃? К какому типу каждый из них относится? Покажите на примерах, как они ориентирует вхождение в ароматическую систему следующих заместителей (электрофильных и нуклеофильных) и влияют на скорость реакции замещения.

2. Ароматический углеводород при озонолизе образует смесь глиоксаля, метилглиоксаля и диацетила в эквимолярных количествах. Каково его строение? Ответ подтвердите соответствующими уравнениями реакций и назовите углеводород по номенклатуре IUPAC.

3. Напишите уравнения реакций толуола с указанными реагентами: а) 3Н₂ (Ni, 200C, 9806 кПа); б) KMnO₄ в Н₂О; в*) Cl₂, свет; г*) Cl₂, (Fe); д*) CH₃Cl (AlCl₃); е*) CH₃COCl (AlCl₃); ж) HNO₃ (H₂SO₄). Назовите все соединения по номенклатуре IUPAC. Для реакций, отмеченных звездочкой, приведите механизмы.

4. Назовите главные соединения, образующиеся в следующих реакциях:

5. Напишите структурные формулы главных продуктов, образующихся при взаимодействии стирола со следующими реагентами: а) Br₂ (CCl₄); б) Br₂ (Fe); в) HBr; г) KMnO₄ в Н₂О; д) KMnO₄ в Н₂О, t; е) H₂ (Ni), 20 С; ж) H₂ (Ni), 200 C, 9806 кПа.

6. На примере взаимодействия бензола с бромистым пропилом в присутствии AlBr₃ рассмотрите особенности алкилирования ароматических углеводородов по Фриделю-Крафтсу. Какова роль катализатора? Почему реакционная способность алкилгалогенидов с одним и тем же радикалом изменяется в следующем порядке: RF  RCl  RBr  RI?

7. Действием каких реагентов, и в каких условиях можно осуществить следующие превращения:

8. Какие соединения являются продуктами приведенных ниже реакций:

9. Приведите механизмы реакций толуола с хлористым этилом и хлористым ацетилом в присутствии хлорида алюминия. Объясните, почему в первом случае в продукте реакции содержится значительное количество ди- и триэтилзамещенных, а во втором – реакция заканчивается на стадии образования моноацетилтолуола.

60