Упражнения по курсу органической химии. Часть 1. Ациклические монофункциональные соединения

Министерство образования Российской Федерации Ростовский государственный университет

И.И. Попов, О.В. Дябло

Упражнения по курсу органической химии Часть 1

Ациклические монофункциональные соединения

Ростов-на-Дону, 2001

2 Методические указания «Упражнения по курсу органической химии, ч. 1, Ациклические монофункциональные соединения» печатаются по решению кафедры органической химии Ростовского государственного университета (протокол 4-01/02 от 8 октября 2001 г.)

Авторы: доцент кафедры органической химии, к.х.н. Попов Иван Иванович, ассистент кафедры органической химии, к.х.н. Дябло Ольга Валерьевна.

3 Содержание

Стр. Введение

4

Упражнения по теме «Ациклические монофункциональные соединения»

5

Задачи с ответами

20

Ответы к задачам

21

Задачи и упражнения к лабораторной работе “Ацетанилид”

22

Задачи и упражнения к лабораторным работам “Бромистый этил”, “н-Октан”

23

Задачи и упражнения к лабораторной работе “Бензойноэтиловый эфир”

24

Задачи и упражнения к лабораторной работе “Коричная кислота”

25

Задачи и упражнения к лабораторной работе “Трифенилкарбинол”

27

4 Введение Настоящее учебно-методическое пособие в трех частях рекомендуется студентам химического факультета, приступающим к изучению начального курса органической химии в качестве иллюстративного учебного материала к курсу лекций, а также индивидуального тренинга при проработке конкретной темы. Предлагаемый комплект упражнений будет способствовать адаптации студентов к терминам органической химии и усвоению теоретических основ ее, а также развитию вариативного химического мышления. Каждая из трех частей настоящего учебного руководства состоит из цикла упражнений по 26 вариантов (4 задачи в каждом). Эти упражнения – задания на дом для самостоятельной работы студентов под контролем преподавателей. Кроме того, для самостоятельного тренинга и контроля качества своих знаний предлагается несколько задач с ответами в конце каждого раздела. Эти упражнения составлены профессором А.М. Симоновым, доцентом Ф.Т. Пожарским и сотрудниками кафедры (издание типографии РГУ, 1973 год). Материал упражнений включает вопросы номенклатуры, изомерии, физико-химических свойств и реакционной способности органических соединений в соответствии с программой университетского курса. Настоящее пособие в трех частях составлено доцентом И.И. Поповым с участием ассистента О.В. Дябло.

5 Упражнения по теме «Ациклические монофункциональные соединения» Вариант 1.1 1. Укажите пути синтеза следующих соединений, пользуясь меченым КС14N: а) СН3С14ООН; б) ClCH2C14OOH; в) СН3С14Н2ОН; г) СН3С14НО; д) СН3С14Н=СНСНО; е) СН3С14ООС2Н5. 2. Напишите уравнения реакций бутаналя с 1) 1 моль этанола в условиях кислотного катализа; 2) 2 моль этанола в условиях кислотного катализа; 3) 1,2-этиленгликолем в условиях кислотного катализа; 4) 1 моль ацетона в присутствии щелочи; 5) гидроксиламином; 6) ацетиленидом натрия (NaC≡CH). 3. Какова структура соединения состава С7Н16О, если при взаимодействии его с HI образуются н-пропанол и н-бутилиодид или же н-пропилиодид и н-бутанол? Как осуществить синтез указанного соединения? Назовите все изомерные ему соединения. 4. Как превратить изоамиловый спирт в 2-метилбутан, имея PBr3 и магний?

Вариант 2.1 1. На 2-хлорпропан действуют: 1) металлическим натрием, затем разбавленной азотной кислотой при 140 оС; 2) нитритом серебра; 3) водным раствором соды при нагревании; 4) спиртовым раствором КОН при кипячении; 5) ацетатом натрия; 6) магнием в эфире, затем ацетоном. Назовите продукты каждой реакции, укажите в какой из них возможно образование изомеров. 2. Напишите формулы изомеров валериановой кислоты. Как реагирует валериановая кислота с: 1) диметиламином на холоду; 2) диметиламином при нагревании; 3) PCl5; 4) этанолом в условиях кислотного катализа; 5) кетеном (СН2=С=О); 6) диазометаном (СН2N2)?

6 3. Какова структура соединения, брутто-формула которого С4Н8О, если известно, что с гидразином оно образует гидразон, разложение которого при нагревании с КОН в присутствии платины (по Кижнеру) приводит к н-бутану, а с этилмагнийбромидом соединение С4Н8О дает 3-метилпентанол-3? 4. Как превратить 3-метилбутанол-2 в 2-метилбутан (изопентан), имея активный MnO2, гидразин, КОН и платину?

Вариант 3.1 1. Напишите уравнения реакций 2-иодпропана с 1) HI, затем Cl2 (1 моль) / hν;

2)

метилатом натрия; 3) пропионатом натрия; 4) КОН в спирте, затем Br2; 5) нитритом серебра (образуется 2 изомерных соединения); 6) металлическим натрием, затем разб. азотной кислотой при 140 оС (по Коновалову). Назовите основные и побочные продукты реакций. 2. Какие соединения образуются при взаимодействии ацетона с 1) фенилгидразином (C6H5NHNH2); 2) 2 моль этанола в условиях кислотного катализа; 3) 1,2-

этиленгликолем / H+; 4) 1 моль ацетальдегида / H+ или OH ; 5) HCN; 6) этилацетиленом в присутствии КОН? 3. Каково строение соединения с брутто-формулой С6Н12О, если известно, что оно с гидроксиламином образует оксим, а с метилмагнийиодидом – 2,3-диметилпентанол-3? Напишите реакцию окисления соединения С6Н12О и назовите все соединения. 4. Как получить метил-вторичнобутиловый эфир, имея бутанол-1, серную кислоту, иодистый метил и металлический натрий?

7 Вариант 4.1 1. н-Бутанол вводят в реакции с 1) HBr; 2) тионилхлоридом; 3) пропионовой кислотой (катализатор - конц. серная кислота); 4) активный диоксид марганца, а затем с бисульфитом натрия; 5) металлическим натрем, затем йодистым этилом; 6) хромовой смесью. Напишите уравнения реакций и назовите полученные соединения. 2. Назовите изомерные непредельные кислоты состава С4Н6О2. Укажите на примере одной из них как они реагируют с: 1) водой; 2) HCl; 3) Br2? 3. Каково строение соединения, брутто-формула которого С6Н12О, если известно, что оно с гидразином образует гидразон, разложение которого по Кижнеру (пиролиз в присутствии КОН и платины) приводит к 2-метилпентану? Какие вещества можно получить при окислении соединения С6Н12О в жестких условиях (по правилу Попова)? 4. Имея бутанол-1, серную кислоту, бромистый этил, металлический натрий можно ли получить этил-вторичнобутиловый эфир?

Вариант 5.1 1. Назовите образующиеся соединения: аллиловый спирт

PBr3

A

KCN

H2O, H+ B

C

2. На бутанол-2 действуют последовательно: 1) хромовой смесью, 2) гидроксиламином. Назовите изомеры бутанола-2 и продукты их окисления. 3. Метилацетилен подвергают гидратации (H2O, Hg2+, H+). Как реагирует полученное соединение с: 1) гидроксиламином; 2) бисульфитом натрия? Что образуется при взаимодействии его: 1) с гидразином, затем нагревании с КОН в присутствии платины; 2) HCN, а затем H2O / H+; 3) PCl5? 4.

Как превратить гексанол-3 в гексан, имея MnO2, гидразин, КОН и платину?

8 Вариант 6.1 1. Напишите уравнения реакций бутанола-2: 1) с металлическим натрием, затем иодистым метилом; 2) HBr, затем спиртовым раствором КОН; 3) пропионовой кислотой (катализатор – конц. серная кислота); 4) хромовым ангидридом, затем бисульфитом натрия. Назовите образующиеся соединения. 2. Напишите уравнения реакций 2-метилпропаналя 1) с 1 моль этанола / H+; 2) 2 моль этанола / H+; 3) 1,2-этиленгликолем / H+; 4) ацетоном / H+; 5) этинилмагнийбромидом (НС≡СMgBr). 3.

Назовите изомерные карбонильные соединения, имеющие брутто-формулу С5Н10О. Выделите из них соединения: а) способные только к альдольной конденсации; б) к альдольно-кротоновой конденсации.

4. Как осуществить синтез 3-нитро-3,6-диметилоктана, имея 1-бром-2-метилбутан?

Вариант 7.1 1. Назовите соединения, которые образуются в результате следующих превращений: CH3CH2CH2Cl

KOH C2H5OH

A

H2O, H+

B

MnO2

C

C2H5MgBr

D

2. Каким образом, имея пропаналь, метанол, магний и другие неорганические реагенты, синтезировать метилэтилкетон? Как этот кетон будет реагировать: 1) с HCN; 2) гидроксиламином; 3) фенилгидразином – C6H5NHNH2; 4) бисульфитом натрия? 3. Какова структура соединения, брутто-формула которого С6Н12, если известно, что при взаимодействии его с озоном образуется уксусный альдегид и метилэтилкетон, а с HBr – 3-метил-3-бромпентан? 4. Как осуществить синтез 3-нитро-3,6-диметилоктана, используя 2-метилбутанол-1 и необходимые неорганические реагенты?

9 Вариант 8.1 1. Расшифруйте формулы указанных ниже веществ: CH3CH=CH2

HBr

A

KCN

B

H2O, H+

C

SOCl2

D

C2H5OH

E

2. Напишите формулы изомерных бутанолов. Что образуется при: а) их окислении; б) дегидратации; в) взаимодействии с уксусным ангидридом? Какой изомер бутанола легко реагирует с конц. HCl, образуя хлоралкан? 3. Какова структура соединения с брутто-формулой С7Н16О, если известно, что при взаимодействии его с HI могут быть получены: пропанол-1 и н-бутилиодид или же нпропилиодид и н-бутанол? Как осуществить его синтез? Назовите все изомерные ему простые эфиры. 4. Предложите варианты синтеза 2-метилбутана с применением: 1) ацетона и этанола; 2) метанола и бутанона-2, а также необходимых неорганических реагентов.

Вариант 9.1 1. Назовите вещества, образующиеся при действии на н-бутилбромид следующих реагентов: а) водный раствор КОН; б) спиртовый раствор КОН; в) металлический натрий; г) магний в эфире; д) HI; е) метилат натрия. 2. Напишите формулы изомерных карбонильных соединений, имеющих брутто-формулу С3Н6О. Каким образом эти соединения будут реагировать: 1) с этанолом / Н+; 2) этиленгликолем / Н+; 3) этилмагнийбромидом с последующим гидролизом; 4) гидроксиламином; 5) PCl5; 6) семикарбазидом (H2NCONHNH2). 3. Установите структуру углеводорода С5Н10, если известно, что при гидрировании его получается 2-метилбутан, а при обработке HBr – бромалкан, при гидролизе которого образуется алканол, окисление которого приводит к кетону.

10 4. Укажите варианты синтеза метилэтилкетона, если имеется этанол и необходимые неорганические реактивы.

Вариант 10.1 1. Напишите уравнения взаимодействия пропанола-2: 1) с метилмагний иодидом; 2) металлическим натрием, а затем этилбромидом; 3) тионилхлоридом, а затем с формиатом натрия; 4) HBr, а затем со спиртовым раствором КОН при нагревании; 5) валериановой кислотой при нагревании в присутствии серной кислоты (катализатор); 6) хромовым ангидридом – CrO3. Дайте названия полученным соединениям. 2. Напишите формулы изомеров масляной кислоты. Как реагирует изомасляная кислота с аммиаком

на

холоду

и

при

нагревании?

Что

образуется

при

обработке

изобутириламида гипобромидом натрия (или водным раствором NaОН и Br2). 3. Установите структуру соединения с брутто-формулой С5Н10О, которое при действии гидразина с последующим нагреванием с КОН над платиной образует изопентан – 2метилбутан. Как реагирует исходное соединение С5Н10О: 1) с PCl5; 2) NH2OH; 3) HCN, а затем кислотный гидролиз; 4) NaHSO3? 4. Укажите варианты синтеза 2-бутанола и н-бутана, используя в качестве исходного соединения этиловый спирт и необходимые неорганические реактивы.

Вариант 11.1 1. Как, пользуясь меченым *СО2, осуществить синтез следующих соединений: а) СН3*COOH; б) CH3*CN; в) CH3*COOC2H5; г) CH3*CONH2; д) CH3*CHO; e) CH3*CH=CHCHO. 2. Укажите продукты реакций и механизм следующих превращений:

11

а) CH3Cl + KCN б) трет-C4H9I + NaOH (водный р-р)

в) CH3CH2CH(OH)CH3

г) глицерин + KHSO4

д) CH3C 3.

Предложите

структуру

CH + H2O соединения,

H2SO4, нагревание

нагревание HgSO4, H+ которое

при

взаимодействии

с

этилмагнийбромидом образует триэтилкарбинол (3-этилпентанол-3). Как реагирует это соединение с: 1) бисульфитом натрия; 2) PCl5; 3) HCN; затем гидролиз; 4) гидразином? 4. Укажите варианты синтеза пентанона-2, используя н-бутанол, метанол и необходимые неорганические реактивы.

Вариант 12.1 1. Брутто-формула соединения – С6Н14О. Известно, что при взаимодействии его с этилмагнийбромидом выделяется газ – этан, а при дегидратации его образуется 3метилпентен-2. Какова его структура? 2. Укажите возможные пути синтеза бутанола-2, используя этанол и необходимые неорганические реагенты. 3. Укажите структуру соединений, которые образуются при взаимодействии ацетона: 1) с гидроксиламином; 2) 1,2-пропиленгликолем в кислой среде; 3) 2 моль метанола в условиях кислотного катализа; 4) 2 моль ацетальдегида; 5) HCN; 6) метилацетиленом в присутствии КОН. 4. Напишите формулы зашифрованных соединений:

12

H C2H5COCH3 NH3

F

A t - H2O

SOCl2

B

CO2 Mg С эфир

D

H2O, HCl E (гидролиз)

J

Вариант 13.1 1. Как, имея пропанол-1 и неорганические реактивы, синтезировать масляную и изомасляную кислоты? 2. Напишите структурные формулы изомерных соединений, отвечающих бруттоформуле С4Н9Cl. Как реагируют указанные соединения с 1) водным раствором щелочи; 2) спиртовым раствором КОН? Укажите механизм реакций и побочные превращения. Напишите реакции изомерных галогеналканов С4Н9Cl: с а) магнием в эфире; б) металлическим натрием. 3. Укажите пути синтеза 3-метилбутанола-2. Назовите продукт окисления этого алканола хромовым ангидридом. Как полученное в результате окисления соединение реагирует с: 1) гидроксиламином; 2) HCN; 3) фенилгидразином (C6H5NHNH2); 4) этиленгликолем в условиях кислотного катализа; 5) бисульфитом натрия; 6) с раствором перманганата калия при нагревании? 4. Исходное соединение – изопропанол. Как с помощью неорганических рагентов осуществить синтез 2,3-диметилбутанола-2?

Вариант 14.1 1. Бутен-1 ввели в реакцию с HBr. Напишите уравнения реакций полученного соединения с: 1) металлическим натрием; 2) водным раствором соды; 3) ацетатом натрия; 4) спиртовым раствором КОН. Каков механизм реакций: SN1 или SN2? Какие соединения могут образовываться побочно?

13 2. Определите

структуру

карбонильного

соединения,

если

известно,

что

при

взаимодействии его с н-бутиллитием (н-С4Н9Li) образуется вторичный спирт, окисление которого ведет к гептанону-2. Каким образом этот кетон можно превратить в н-гептан (2 варианта)? 3. Какую структуру можно приписать соединению, если известно, что при нагревании его с этилатом натрия образуется 2-метилпентен-2-аль? Напишите реакции исходного соединения с: 1) аммиачным раствором гидроксида серебра (реактивом Толленса); 2) HCN; 3) гидроксиламином. 4. Как, используя пропанол и изопропанол, осуществить синтез 2-метилпентанола-2?

Вариант 15.1 1. Назовите продукт присоединения HBr в присутствии перекиси бензоила к бутену-1. Напишите уравнения реакций полученного соединения с: 1) металлическим натрием; 2) ацетатом натрия; 3) водным раствором соды; 4) нитритом серебра. Каков механизм этих реакций и формулы побочных или изомерных соединений? 2. Напишите реакции метилэтилкетона с: 1) этилмагнийиодидом с последующим гидролизом; 2) HCN, затем с водой в условиях кислотного катализа; 3) гидроксиламином; 4) бисульфитом натрия; 5) метанолом в условиях кислотного катализа; 6) фенилгидразином (C6H5NHNH2). 3. Какую структуру можно приписать соединению с брутто-формулой С5Н12О, если известно, что при взаимодействии его с этилмагнийбромидом выделяется этан, а при взаимодействии последовательно с HBr, а затем со спиртовым раствором КОН образуется 2-метилбутен-2? 4. Как,

имея

этанол,

изопропанол

синтезировать 2-метилбутанол-2?

и

необходимые

неорганические

реактивы,

14 Вариант 16.1 1. Пропилен ввели в реакцию с HBr. Напишите уравнения реакций полученного соединения: а) с водным раствором соды; б) металлическим натрием; в) ацетатом натрия; г) нитритом натрия. 2. Как осуществить синтез ацетона, имея этанол, метанол и необходимые неорганические реактивы? Напишите уравнения реакций ацетона с 1) 1 моль этаналя / Н+; 2) гидразином; 3) гидроксиламином; 4) н-бутилмагнийхлоридом; 5) бисульфитом натрия. 3. Каково строение соединения состава С5Н12О, если известно, что при обработке его HI могут быть получены: а) трет-бутилиодид и метанол или б) метилиодид и третбутанол? Назовите все изомерные этому веществу простые эфиры. 4. Как, имея бутанол-2 и метанол, а также необходимые неорганические реактивы, синтезировать 2-метилбутанол-2?

Вариант 17.1 1. Как, используя в качестве исходного реагента этанол, осуществить синтез этилвторичнобутилового эфира? 2. Напишите формулы зашифрованных веществ: CH3CH2CH2Cl + KCN

A

H2O, H+ гидролиз

B

SOCl2

C

C2H5OH

D

3. Какова структура изомерных карбонильных соединений состава С6Н12О? Какие из них легко окисляются гидроксидом серебра? Как протекает реакция указанных соединений с: а) хромовой смесью; б) гидроксиламином; в) хлоридом фосфора(V)? 4. Как, имея бутанол-2 и метанол, а также неорганические реактивы, синтезировать 2метилбутанон-2?

15 Вариант 18.1 1. Напишите формулы зашифрованных веществ: CH3CH2CH(OH)CH3

HBr

A

KCN

B

H2O, H+

C

C2H5OH

D

H2SO4

2. Изобутиловый спирт последовательно обрабатывают: а) HBr; б) металлическим Na; в) разб. азотной кислотой при 140 оС (реакция Коновалова). Что образовалось? 3. Укажите изомерные карбонильные соединения состава С6Н12О. Какие из них не способны окисляться гидроксидом серебра и как эти соединения реагируют с а) перманганатом

калия

(правило

Попова);

б)

HCN;

в)

гидроксиламином;

г)

этилмагнийбромидом с последующим гидролизом? 4. Как, имея этанол и изо-бутилбромид, с помощью неорганических реактивов синтезировать 4-метилпентанон-2?

Вариант 19.1 1. Как осуществить синтез третичного бутилового спирта, используя ацетон и метанол? Что образуется при взаимодействии трет-бутанола: 1) с металлическим натрием, затем С2Н5Br; 2) HBr, затем магнием в эфире? Какие соединения образуются в результате озонирования непредельного соединения – продукта дегидратации трет-бутанола? 2. Назовите изомерные соединения, имеющие брутто-формулу C4H9Cl. Укажите продукты реакций этих соединений а) с водным раствором гидроксида натрия; б) KCN; в) нитритом серебра; г) КОН в спирте; д) металлическим натрием. 3. Напишите формулы изомерных карбонильных соединений с брутто-формулой С5Н10О. Как они будут реагировать с а) аммиачным раствором гидроксида серебра; б) синильной

кислотой;

в)

изопропилмагнийбромидом?

гидроксиламином;

г)

бисульфитом

натрия;

д)

16 4. Как, имея изопропанол и н-пропилбромид с помощью неорганических реактивов синтезировать 2-метилпентанон-2?

Вариант 20.1 1. Напишите формулы конечного и промежуточного продуктов реакции:

CH3CH=CHCH3 CO2

D

H2O (H2SO4)

H2O, HCl

E

A SOCl2

I2, кр. фосфор

F

CH3OH

B

Mg, эфир

C

G

2. Какова структура альдегида, имеющего брутто-формулу С6Н12О, если известно, что при действии щелочи он подвергается диспропорционированию с образованием соответственно карбоновой кислоты и спирта. Как это соединение реагирует: 1) с HCN; 2) аммиачным раствором гидроксида серебра; 3) гидроксиламином; 4) бисульфитом натрия; 5) этилмагнийбромидом с последующим гидролизом? 3. Укажите, какие из изомерных соединений состава С5Н12О реагируют с конц. соляной кислотой с образованием хлоралканов? Что происходит с полученными таким образом хлоралканами при их взаимодействии: а) с металлическим натрием; б) магнием в эфире; в) HCN? 4. Как, имея пропанол и иодистый метил, осуществить с помощью неорганических реактивов синтез бутанона?

Вариант 21.1 1. Напишите уравнения реакций 2-гидроксибутана: 1) с метилмагнийиодидом с последующим гидролизом; 2) металлическим натрием, а затем бромистым этилом; 3) тионилхлоридом, а затем формиатом натрия (HCOONa); 4) HBr, а затем раствором КОН в спирте; 5) валериановой кислотой (катализатор – конц. серная кислота); 6) хромовой смесью. Дайте названия полученным соединениям.

17 2. Какие соединения образуются при взаимодействии ацетона: 1) с гидроксиламином; 2) 1,2-пропиленгликолем / Н+; 3) 2 моль метанола в условиях кислотного катализа; 4) 2 моль ацетальдегида в условиях щелочного катализа; 5) синильной кислотой; 6) метилацетиленом в присутствии КОН? 3. Каково

строение

соединения

С6Н12О,

если

известно,

что

оно

образует

с

гидроксиламином оксим, а с метилмагнийиодидом – 2,3-диметилпентанол-3? 4. Как, имея бутанол-1, конц. серную кислоту, иодистый метил и металлический натрий, синтезировать метилвторичнобутиловый эфир?

Вариант 22.1 1. Назовите соединения, которые образуются при действии на 2-хлорпропан 1) металлическим натрием, затем разб. азотной кислотой при 140 оС (по Коновалову); 2) водным раствором соды; 3) этилатом натрия; 4) ацетатом натрия; 5) нитритом натрия (образуются два изомерных продукта); 6) магнием в эфире, затем ацетоном. 2. Назовите продукты реакции 2-гидроксибутана с а) пропионовой кислотой (катализатор – H2SO4); б) металлическим натрием, затем с иодистым метилом; в) HBr, затем спиртовым раствором КОН; г) хромовым ангидридом, затем с бисульфитом натрия. 3. Какие соединения образуются при взаимодействии ацетона: 1) с фенилгидразином (С6Н5NHNH2); 2) 2 моль этанола / H+; 3) 1,2-этиленгликолем; 4) 1 моль ацетальдегида; 5) HCN; 6) этилацетиленом в присутствии КОН? 4. Как, имея активированный MnO2, гидразин и КОН, осуществить превращение гексанола-3 в н-гексан?

Вариант 23.1 1. Назовите соединения, которые образуются при действии на аллиловый спирт (СН2=СНСН2ОН) последовательно: а) PBr3; б) KCN; в) H3O+.

18 2. Напишите уравнения реакций 2-метилпропаналя 1) с 1 моль этанола; 2) 2 моль этанола в

условиях

кислотного

катализа;

3)

1,2-этиленгликолем;

4)

ацетоном;

5)

гидроксиламином; 6) этинилмагнийбромидом (HC≡CMgBr). 3. Какова структура соединения, брутто-формула которого С6Н12, если известно, что при взаимодействии его с озоном образуется уксусный альдегид и метилэтилкетон, а с HBr – 3-метил-3-бромпентан? 4. Как осуществить синтез 2-метилбутанола-2, используя этанол, ацетон и необходимые неорганические реактивы?

Вариант 24.1 1. Назовите соединения, которые образуются при взаимодействии н-бутанола: 1) с хлористым тионилом – SOCl2; 2) пропионовой кислотой (катализатор – конц. серная кислота); 3) активированным диоксидом марганца, а затем с бисульфитом натрия; 4) металлическим натрием, затем с пропилиодидом. 2. Назовите изомеры ненасыщенных кислот состава С4Н6О2. Как реагируют эти соединения: а) с бромом; б) HCl? Какие из них легко полимеризуются? 3. Пропин-1 подвергают гидратации по реакции Кучерова. Как полученное соединение реагирует: 1) с гидроксиламином; 2) бисульфитом натрия; 3) HCN; 4) PCl5? 4. Как превратить гексанол-1 в гексанол-2, используя необходимые неорганические реагенты? Назовите соединения, которые образуются при окислении указанных алканолов хромовой смесью (бихромат калия и конц. серная кислота).

Вариант 25.1 1. Назовите соединения, которые образуются при взаимодействии 2-иодпропана: 1) с метилатом натрия; 2) ацетатом натрия; 3) HI; 4) КОН в спирте; 5) нитритом серебра (два изомера); 6) металлическим натрием.

19 2. На 2-гидроксибутан действуют последовательно: 1) хромовой смесью; 2) гидразином; 3) проводят пиролиз в присутствии КОН и платины; 4) разб. азотной кислотой при 140 о

С (по Коновалову). Назовите образующиеся соединения.

3. Каково строение соединения с брутто-формулой С6Н14О, если дегидратация его приводит

к

3-метил-2-пентену,

а

взаимодействие

с

этилмагнийбромидом

сопровождается выделением этана? 4. Как осуществить синтез 3-нитро-3,6-диметилоктана, имея 2-метилбутанол-1 и необходимые неорганические реагенты?

Вариант 26.1 1. Напишите уравнения реакций н-бутаналя: 1) с 1 моль этанола / Н+; 2) 2 моль этанола / Н+; 3) 1,2-этиленгликолем / Н+; 4) 1 моль ацетона; 5) гидроксиламином; 6) ацетиленидом натрия. 2. Напишите формулы изомерных спиртов, соответствующих формуле С4Н10О. Что происходит с ними при их окислении? При дегидратации? Как легко они реагируют с конц. соляной кислотой? 3. Какова структура соединения с брутто-формулой С6Н12О, если известно, что с гидроксиламином оно образует оксим, а с метилмагнийиодидом – 3-метилгексанол-3? Назовите соединения, которые могут быть получены при нагревании этого вещества с раствором перманганата калия. 4. Как синтезировать 3-нитро-3,6-диметилоктан, имея 1-бром-2-метилбутан?

20 Задачи с ответами

1. Как осуществить синтез 3-нитро-3,6-диметилоктана, исходя из 1-иод-2-метилбутана? 2. Как, исходя из метанола и н-пропанола, получить бутанол-1? 3. Масляную кислоту подвергли действию трихлорида фосфора, полученное соединение нагрели с натриевой солью масляной кислоты, продукт реакции обработали избытком метиламина. Какие вещества образовались? 4. На олефин, полученный при дегидратации бутанола-1, последовательно действуют следующими реагентами: бром (1 моль), спиртовый раствор NaOH (2 моль), бром (2 моль). Напишите уравнения реакций и назовите конечный продукт. 5. Укажите два пути получения β-бромпропионовой кислоты из ацетилена. 6. Как осуществить переход от ацетилена к 1,3-бутиленгликолю? 7. Как, исходя из пропанола-1, синтезировать гексанол-3, применяя на одной из стадий магнийорганическую реакцию? 8. Бутанол-1 был подвергнут дегидрированию, образовавшееся карбонильное соединение введено в реакцию альдольной конденсации. Какое вещество образовалось?

21 Ответы к задачам

1. Алкилгалогенид вводят в реакцию Вюрца и полученный продукт подвергают нитрованию. 2. Необходимо

превратить

метанол

в

формальдегид

и

провести

далее

магнийорганическую реакцию, применяя н-пропилмагнийбромид, полученный исходя из н-пропанола. 3. Метиламид масляной кислоты и бутират метиламмония. 4. 1,1,2,2-Тетрабромбутан. 5. Задача сводится к получению акриловой кислоты и присоединению к ней бромистого водорода.

Акриловую

кислоту

можно

получить

омылением

акрилонитрила,

образующегося при взаимодействии ацетилена с синильной кислотой, а также путем присоединения оксида углерода(II) (источником его является карбонил никеля) и воды к ацетилену (синтез Реппе). 6. Из ацетилена получают ацетальдегид, превращают его в альдоль и последний подвергают восстановлению. 7. Пропанол-1 превращают в пропилгалогенид, который переводят в магнийорганическое соединение. Последнее вводят в реакцию с пропаналем, полученным путем окисления пропилового спирта, и продукт реакции присоединения обрабатывают водой. 8. 3-Окси-2-этилгексаналь.

22 Задачи и упражнения к лабораторной работе “Ацетанилид”.

1. Напишите формулу кислоты и дайте название амину, указанному в № вашего варианта. Каково строение соединений, изомерных этой кислоте? Кислота

Амин

1. 2-Метил-2-фенилуксусная

СН3NHCH2CH2OH

2. 4-Фенилмасляная

(СН3)2NH

3. 3-Метилвалериановая

СН3СН2NHCH3

4. 3-Метилмасляная

НОСН2СН2NH2

5. 2-Метилпропионовая

(СН3СН2)2NH

6. 2-Метилбутановая

С6Н5СН2NH2

7. 2,3-Диметилмасляная

(СН3)2СНNHСН3

8. 2,4-Диметилвалериановая

С6Н5СН2NHCH3

9. 2-Метилмасляная

(СН3)2СНNHCH2CH3

10. 2,3-Диметилвалериановая

С6Н5СН2NHСН2СН3

11. 3,3-Диметилмасляная

(СН3)2СНNH2

12. 2-Метилвалериановая

(СН3)2СНNHСН2СН2ОН

13. 2-Этилвалериановая

СН3СН2СН2NH2

14. 3,3-Диметилвалериановая

СН3СН2СН2NHСН3

2. Как реагирует кислота с амином на холоду? Что происходит при действии на полученное соединение разб. НСl? 3. Как получить ангидрид этой кислоты? Ее хлорангидрид? Предложите схему механизма реакции этих соединений с указанным амином. 4. Расположите ацилирующие реагенты в порядке возрастания их реакционной способности: сложный эфир, хлорангидрид, ангидрид, кислота, ее амид (на примере производных вашей кислоты). Дайте объяснение реакционной способности.

23 5. Предложите схему реакции гидролиза амида этой кислоты а) в щелочной среде, б) в кислой среде. Как реагирует указанный в № варианта амин а) с азотистой кислотой, б) с азотной кислотой? 6. Напишите схему превращений:

кислота

SOCl2

NaNO2, HCl

А

метанол

Б

аммиак

В

NaOH, Br 2

Г

Д

Задачи и упражнения к лабораторным работам “Бромистый этил”, “н-Октан”

1. Дайте название указанному в № вашего варианта алкану. 1. СН3СН2СН3

8. СН3С(СН3)2СН3

2. СН3СН(СН3)СН3

9. (СН3)2СНСН(СН2СН3)СН(СН3)2

3. СН3СН2СН(СН3)2

10. СН3СН2С(СН3)3

4. СН3СН(СН2СН3)2

11. (СН3)2СНС(СН3)3

5. (СН3)2СНСН(СН3)2

12. (СН3)2СНСН2СН2СН3

6. (СН3)2СНСН2СН(СН3)2

13. (СН3)2СНСН(СН3)СН2СН3

7. (СН3)3ССН2СН3

14. (СН3)2СНСН(СН3)СН(СН3)2

2. Какое монобромпроизводное преимущественно образуется из этого соединения? В каких условиях идет реакция? К какому типу реакций она относится? 3. Каким образом можно получить этот бромалкан из соотвествующего а) алканола, б) алкена? 4. Какие соединения образуются из полученного бромалкана при действии металла: а) натрия, б) магния, в) лития (в атмосфере азота или аргона)?

24 5. Какие соединения образуются при действии на этот бромалкан: а) спиртовой щелочи, б) водного раствора соды? 6. Какое соединение образуется при взаимодействии бромалкана с нитритом натрия? Каким образом можно получить это соединение непосредственно из исходного алкана? 7. Каково строение продуктов а) сульфирования, б) сульфохлорирования исходного алкана? 8. Напишите схему превращений:

алкан

Br2/hν

водн. Na2CO3

монобромалкан

В

SOCl2

KOH спирт

A

HBr

Б

Г

Задачи и упражнения к лабораторной работе “Бензойноэтиловый эфир”

1. Как назвать кислоты (см. № варианта)? Каково строение ее изомеров? Приведите способы получения этой кислоты, исходя из соответствующего галогеналкана а) с помощью металлорганических (каких?) соединений, б) через нитрил? Кислота

Спирт

1. (СН3)2СНСН2СООН

пропанол-2

2. СН3СН2СН(СН3)СООН

бутанол-2

3. С6Н5СН(СН3)СН2СООН

2-метилпропанол-1

4. СН2=СНСН2СООН

пентанол-2

5. (СН3)2СНСООН

пентанол-3

6. С6Н5СН2СН(СН3)СН2СООН

2-метилпропанол-2

7. (СН3)3ССН2СООН

2-метилпропанол-1

8. (СН3)2СН(СН3)СООН

пропанол-2

25 9. СН3СН2СН(СН3)СООН

бутанол-2

10. СН3(СН2)3СООН

2-метилпропанол-1

11. С6Н5СН(СН3)СН2СООН

пентанол-2

12. С6Н5(СН2)3СООН

пентанол-3

13. С6Н5СН(СН3)СН2СН2СООН

2-метилпропанол-2

14. С6Н5СН(СН3)СООН

3-метилбутанол-1

2. Как получить эфир этой кислоты и соответствующего спирта а) с помощью кислотного катализа, б) через хлорангидрид? Предложите схему механизма этих реакций. 3. С помощью каких реагентов можно перевести кислоту в хлорангидрид? Как этот хлорангидрид реагирует

а) с аммиаком, б) с метиламином? Как реагирует с этими

соединениями сама кислота а) на холоду, б) при нагревании? 4. Напишите схему превращений:

эфир кислоты + аммиак → А А + Br2 (в присутствии NaOH) → Б Б + NaNO2 (в присутствии HCl) → В В + SOCl2 → Г

5. Какое карбонильное соединение образуется при восстановлении хлорангидрида этой кислоты водородом в присутствии палладия (по Роземунду)?

Задачи и упражнения к лабораторной работе “Коричная кислота”

1. Дайте название указанному в Вашем варианте алканолу. Какого типа карбонильное соединение образуется из него при дегидрировании (окислении)? Назовите какие соединения могут быть получены при взаимодействии этого карбонильного соединения а) с пропаналем (альдольно-кротоновая конденсация), б) с малоновым эфиром (реакция

26 Кневенагеля)

или

с

малоновой

кислотой

(реакция

Дебнера),

в)

с

карбметоксиметилентрифенилфосфином (реакция Виттига, Ph3P=CНСООСН3). Каков механизм этих реакций? Какова роль катализаторов (гидроксида натрия или органических оснований). 1. СН3СН2СН2ОН

8. С6Н5СН2ОН

2. СН3СН2СН2СН2ОН

9. С6Н5СН(СН3)СН2ОН

3. (СН3)2СНСН2ОН

10. С6Н5С(СН3)2СН2ОН

4. СН3СН2СН2СН2СН2ОН

11. С6Н5СН2СН2ОН

5. (СН3)2СНСН2СН2ОН

12. С6Н5СН2СН(СН3)СН2ОН

6. (СН3)3ССН2ОН

13. С6Н5СН2СН(СН3)СН2ОН

7. СН3СН2СН(СН3)СН2ОН

14. С6Н5СН(СН3)СН(СН3)СН2ОН

2. С помощью каких реагентов можно превратить указанный алканол в бромалкан, хлоралкан? Напишите уравнения реакций. По какому механизму идут эти превращения (SN1, SN2)? Как реагирует полученный бромалкан (взятый в достаточном количестве): а) с натриймалоновым

эфиром,

с

последующим

кислотным

гидролизом,

б)

с

натрийацетоуксусным эфиром, с последующим кислотным и кетонным расщепления полученного соединения? 3. Напишите схему реакций: алканол → карбоновая кислота → этиловый эфир этой кислоты. Какие реагенты целесообразно применить для этих превращений? Какое соединения

образуется

из

этилового

эфира

уксусной

металлического натрия в спирте (реакция Кляйзена)?

кислоты

при

действии

27 Задачи и упражнения к лабораторной работе “Трифенилкарбинол”

1. Напишите формулу алканола, указанного в № вашего варианта. С помощью каких реагентов можно получить из них хлоралкан, бромалкан? 1. 3-фенилбутанол-1

8. 2-метилбутанол-1

2. 2-метил-3-фенилпропанол-1

9. гептанол-1

3. гексанол-1

10. 3,4-диметилпентанол-1

4. бензиловый спирт

11. 2-фенилпропанол-1

5. 3-метилбутанол-1

12. 2-метилпропанол-1

6. пентанол-1

13. 2-фенилэтанол-1

7. 3,3-диметилбутанол-1

14. 2,2-диметилбутанол-1

2. Какого типа соединения образуются при взаимодействии полученного бромалкана с металлами: а) натрием, б) литием, в) магнием? Назовите соединение, которое образуется при взаимодействии этого бромалкана с этилмагнийбромидом. 3. Как реагирует магнийорганическое соединение, полученное из бромалкана: а) с бутаноном-2 (метилэтилкетоном), б) пропаналем, в) этилацетатом, г) ацетиленом? 4. Какого типа карбонильное соединение образуется при окислении исходного алканола в мягких условиях (или дегидрировании)? Как полученное соединение реагирует: а) с этилмагнийбромидом, б) НС≡СMgBr, в) бутиллитием, г) BrMgС≡СMgBr?