Файл: Сборник задач по органической химии, ч.pdf

2.Приведите структурные формулы соединений: а) 3,3-диметил- бутанол-1; б) 2-этилгександиол-1,3; в) пентен-4-ол-1; г) бутин-3-ол-2; д) про- пантиол-2; е) пропантриол-1,2,3. Среди названных спиртов отметьте: предельные одноатомные, предельные двухатомные, предельные трехатомные, непредельные одноатомные, тиоспирты. Где возможно, назовите соединения по рациональной («карбинольной») номенклатуре.

3.Напишите уравнение реакции изопропилового спирта с изомасляной кислотой в условиях кислотного катализа. Рассмотрите механизм. Как было доказано выделение воды в этой реакции за счет гидроксила кислоты? Объясните, почему нуклеофильные свойства спирта проявляются только в присутствии каталитических количеств минеральной кислоты. Какие способы применяют для сдвига равновесия в этой обратимой реакции вправо? Назовите все соединения по номенклатуре IUPAC.

4.В каждой группе расположите соединения в порядке уменьшения кислотности: а) серная кислота, угольная кислота, фенол, вода; б) фенол, бензиловый спирт, бензойная кислота; в) фенол, п-нитрофенол, м-нитрофенол, 2,4-динтрофенол, 2,6,6-тринитрофенол. Дайте объяснения.

5.Напишите уравнения реакций фенола со следующими реагентами:

а) Н2, (Ni при 200 С); б) CrO3, Н2О; в) HNO3, CH3COOH; г) NaNO2, H2SO4 (разб); д) H2SO4 при 100 С; е) Br2, H2O; ж) NaOH, H2O; з) C2H5ONa, затем CH3CH2Br; и) C6H5COCl, NaOH, H2O; к) (CH3O)2SO2, NaOH, H2O. Назовите все соединения по номенклатуре IUPAC.

6. Напишите уравнения реакций, назовите все соединения по номенклатуре IUPAC.

7. Напишите уравнения реакций пропилового спирта с указанными реагентами: а) Na; б) KNH2; в) H3C–C CNa; г) H3C–Mg–I; д) HCl (газ, 0 С);

е) HBr (водн. р-р, t ); ж) PCl5 и и PCl3. Укажите, в каких реакциях спирт проявляет кислотные свойства, в каких – оснóвные.

85

8. Напишите уравнения реакций и назовите фенолы, которые образуются в результате следующих реакций:

Br

9. Геминальные диолы являются неустойчивыми соединениями. Они легко подвергаются дегидратации с образованием карбонильных соедиенний. В какие соединения переходят приведенные ниже диолы? Для соединения (в) предложите механизм дегидратации, катализируемый кислотой.

10. При нагревании изобутилового спирта с концентрированной серной кислотой было выделено два соединения. Одно из них состава С8Н18О не вступало в реакцию с натрием, йодистым метилмагнием и марганцевокислым калием, а другое состава С8Н16 обесцвечивало бромную воду и перманганат калия, а при окислении в жестких условиях превращалось в триметилуксусную (пиваловую) кислоту и ацетон. Какое строение имеют продукты реакции? Напишите схемы их образования и назовите все соединения по номенклатуре IUPAC.

9.ОКСОСОЕДИНЕНИЯ.

1.Напишите уравнения реакций получения из бензола 2,4- дихлорбензолкарбальдегида двумя способами.

2.Напишите уравнения реакции полимеризации, альдольной конденсации, замещения карбонильного кислорода на примере пропионового альдегида.

3.Напишите реакцию альдольной конденсации пропионового альдегида с формальдегидом.

86

4.Напишите реакцию альдольной конденсации ацетона с бен-

зальдегидом.

5.Напишите структурные формулы изомерных альдегидов и кетонов состава С5Н10О и назовите их по номенклатуре IUPAC. Напишите уравнения реакций взаимодействия пентанона-2 с фенилгидразином и гидроксиламином.

6.Напишите уравнения реакций получения из бензола изомерных толуиловых альдегидов и реакцию альдольной конденсации для одного из них с ацетоном.

7.Напишите уравнения реакций получения 4- метилбензолкарбальдегида; о-метоксибензальдегида и 4-бромацетофенона из бензола.

8.Напишите уравнения реакций получения изомасляного альдегида четырьмя способами.

9.Получите уксусный альдегид четырьмя способами и напишите для него уравнения реакций полимеризации (линейной и циклической).

10.Напишите структурные формулы всех изомерных карбонильных соединений состава С9Н10О, содержащих бензольное ядро. Получите пропиофенон двумя способами.

11.Напишите уравнения реакций окисления, при помощи которых можно осуществить превращения:

а) вторичный спирт → кетон → две кислоты

б) первичный спирт → альдегид → кислота.

12.Напишите уравнения реакций получения метилизопропилкетона четырьмя способами.

13.Гидратацией соответствующего алкина получите 4,4- диметилпентанон-2. Напишите для него уравнения реакций с изопропилмагниййодидом, окисления.

14.Напишите уравнения реакций получения пентанона-2 четырьмя способами.

15.Напишите механизм альдольно-кротоновой конденсации на примере пропаналя и бутанона-2.

16.Из какого этиленового углеводорода реакцией оксосинтеза можно получить 3-метилбутаналь и 2,2-диметилпропаналь. Для одного из них напишите реакцию альдольной конденсации.

17.Какие соединения получаются при сухой перегонке кальциевых солей смеси следующих кислот: муравьиной и изомасляной; пропионовой и изовалерьяновой?

87

18.Напишите структурные формулы всех изомерных карбонильных соединений ароматического ряда состава С8Н8О. Получите любой из альдегидов тремя способами.

19.Выведите формулы кетонов, при окислении которых были получены следующие продукты: а) уксусная и пропионовая кислоты; СО2 Н2О; б) уксусная, пропионовая изомасляная кислоты, ацетон. Для второго кетона напишите формулы изомеров.

20.Напишите структурные формулы альдегидов и кетонов состава С7Н14О, имеющих углеродную цепь из пяти атомов углерода и назовите их по номенклатуре IUPAC.

21.Напишите уравнения реакций получения бутилизопропилкетона четырьмя способами. Какие соединения получатся при его окислении?

22.Какие соединения получатся при окислении следующих спиртов: бутанола-1; 2,3-диметилпентанола-2? Какой альдоль образуется при действии на них щелочи?

23.Соединения состава С7Н14О образует фенилгидразон и оксим, но не дает реакции «серебряного зеркала». При окислении образует пропионовую и масляную кислоты. Определите их строение и напишите уравнения указанных реакций.

24.Предложите схемы получения ацетона из следующих исходных веществ: а) этиловый спирт; б) пропиловый спирт; в) пропилен.

25.Напишите уравнения реакций взаимодействия в присутствии хлорида алюминия следующих веществ: а) этилбензола с хлористым ацетилом; б) толуола с хлористым формилом.

26.Напишите схемы образования метилэтилкетона из следующих веществ: а) бутилового спирта; б) метилового спирта и пропионового альдегида; в) этилацетилена.

27.Используя магнийорганический синтез получите 2- метилбутаналь, 3,3-диметилбутаналь.

28.Напишите уравнения реакций получения пентанона-3 четырьмя способами.

29.Из бутина-1 получите бутанон и напишите для него реакции с хлоридом фосфора (V), синильной кислотой, гидросульфитом натрия и аль- дольно-кротоновой конденсации.

30.Предложите схему превращения бутаналя в бутанон. Напишите для них уравнения реакций альдольно-кротоновой конденсации.

31.Из каких карбонильных соединений и в каких условиях могут быть получены следующие соединения: а) 3-окси-3-метилпентаналь; б) 2- пропилгептен-2-аль; в) 2-изопропил-5-метилгексен-2-аль.

88

32.Напишите схемы превращения хлористого бутила: а) в бутаналь; б) в бутанон.

33.Из ацетилена получите бутен-2-аль и для альдегида напишите реакцию с синильной кислотой, гидратации.

34.Определите строение вещества состава С5Н10О, которое реагирует с гидроксиламином и гидросульфитом натрия, не дает реакции «серебряного зеркала», а главными продуктами его окисления являются : уксусная кислота и ацетон. Напишите уравнения всех указанных реакций.

35.Установите строение соединения состава С7Н14О, которое образует фенилгидразон и оксим, не дает реакции серебряного зеркала», а при окислении образует пропионовую и масляную кислоты. Напишите уравнения реакций.

36.Вещество состава С6Н14О при окислении дает соединение, которое взаимодействует с фенилгидрозином, но не дает «серебряного зеркала». Продукт дегидратации исходного вещества при окислении образует метилэтилкетон и уксусную кислоту. Установите строение вещества и напишите уравнения реакций.

37.Используйте изобутиловый спирт для синтеза 3- метилбутаналя и 2,2-диметилпропаналя. Для указанных альдегидов напишите альдольно-кротоновую конденсацию.

38.Получите из пропанола-2 масляный и изомасляный альдегиды

инапишите для них реакцию альдольной конденсации.

39.Напишите уравнения реакций и назовите спирты, которые получатся при взаимодействии: а) уксусного альдегида и изопропилмагнийбромида; б) ацетона и изобутилмагнийбромида; в) метилэтилкетона и втор- бутилмагниййодида.

40.Получите метилизопропилкетон четырьмя способами и напишите для него реакцию альдольной конденсации.

41.Какие карбонильные соединения можно получить по реакции Кучерова из: а) ацетилена; б) изопропилацетилена; в) диэтилацетилена. Напишите уравнения реакций и назовите полученные соединения. С помощью каких реакций можно отличить альдегид от кетона, напишите их?

42.Получите метил-трет-бутилкетон и п-нитробензальдегид тремя способами.

43.Предложите два способа получения изопропилизобутилкетона и напишите для него уравнение реакции окисления, восстановления, альдольной конденсации.

44.Напишите уравнения реакций взаимодействия диизопропилкетона с хлором, хлоридом фосфора (V), метилмагниййодидом, аммиаком и гидроксиламином. Назовите полученные соединения.

89