Методические указания и контрольные работы по органической химии для студентов заочного факультета (стр. 6 )

8. Охарактеризуйте влияние электронодонорных и электроноакцепторных заместителей на направление и скорость реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре. Напишите уравнения реакций, учитывая ориентирующее влияние заместителей, между следующими веществами: а) п-нитробромбензолом и серной кислотой (олеум), б) м-этиланилином и хлором в присутствии кислоты Льюиса. Отметьте, в каком случае имеет место согласованная ориентация заместителей, а в каком – несогласованная. Для этого покажите распределение электронной плотности в исходных молекулах, отметьте природу заместителей (I или II рода, донор или акцептор). Для одной из реакций приведите механизм.

9. Охарактеризуйте влияние электронодонорных и электроноакцепторных заместителей на направление и скорость реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре. Отметьте, в каких соединениях, приведенных ниже, наблюдается согласованная ориентация заместителей, а в каких – несогласованная: а) м-бромбензойная кислота, б) м-ксилол, в) о-крезол, г) м-нитроанилин. Дайте обьяснения. Для соединений «а» и «б» приведите реакции нитрования и бромирования соответственно. Покажите распределение электронной плотности в исходных молекулах, отметьте природу заместителей (I или II рода, донор или акцептор). Для одной из реакций приведите механизм.

10. Охарактеризуйте влияние электронодонорных и электроноакцепторных заместителей на направление и скорость реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре. Расположите в ряд по увеличению скорости сульфирования следующие соединения: а) бензол, б) бензальдегид, в) фенол, г) кумол. Объясните. Для наиболее реакционноспособного соединения приведите уравнение реакции, продукт проалкилируйте и назовите. Какая ориентация заместителей наблюдается в последней реакции – согласованная или несогласованная? В приведенных реакциях покажите распределение электронной плотности в исходных молекулах, отметьте природу заместителей (I или II рода, донор или акцептор). Для одной из реакций приведите механизм.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

Тема 7:Галогенопроизводные алифатического

и ароматического ряда.

1. Приведите структурные формулы всех изомерных соединений состава С4Н9Вr. Отметьте первичные и вторичные углеродные атомы. Назовите по рациональной и международной номенклатуре. Предложите путь перехода 1-хлорбутана в 2-бромбутан. Для последнего приведите реакции гидролиза, аммонолиза, алкоголиза. По какому механизму: SN1 или SN2 протекает реакция гидролиза? Приведите механизм с учетом стереохимии исходной молекулы и продукта реакции.

2. Приведите структурные формулы всех изомерных соединений состава С5Н11Br. Отметьте вторичные и третичные углеродные атомы. Назовите по рациональной и международной номенклатуре. Сравните строение молекул n-хлортолуола и хлористого бензила. Охарактеризуйте связи С-Сl. В каком соединений расщепление этой связи происходит легче? Объясните. Для более реакционноспособного соединения приведите реакции гидролиза, аммонолиза, алкоголиза. Напишите механизм реакции гидролиза. Перечислите факторы, способствующие протеканию реакций по механизму SN1.

3. Приведите структурные формулы всех изомерных соединений состава С4Н8Br2. Отметьте первичные и вторичные углеродные атомы. Назовите по международной номенклатуре. Для одного из изомеров приведите все возможные способы получения. Из 1-хлорпропана соответствующими реакциями получите: а)пропен, б)1-пропанамин, в) 1-пропанол, г) метилпропиловый эфир. Приведите механизм третьей реакции с учетом конфигурации исходной молекулы и продукта реакции.

4. Приведите структурные формулы всех изомерных соединений состава С5Н11Br. Отметьте вторичные и третичные углеродные атомы. Назовите по рациональной и международной номенклатуре. Укажите путь синтеза третбутилбромида из изобутилового спирта. Напишите уравнения реакций третбутилбромида со следующими реагентами: а) водным раствором щелочи, б) метиламином, в) нитратом серебра, г) цианидом калия. Для первой реакции рассмотрите механизм. Какая стадия определяет скорость реакции? Объясните. Разберите стереохимию процесса. Перечислите факторы, способствующие протеканию реакций по механизму SN1.

5. Приведите структурные формулы всех изомерных соединений состава С4Н7Cl. Отметьте первичные и вторичные углеродные атомы. Назовите по рациональной и международной номенклатуре. Для одного из изомеров приведите все возможные способы получения. На примере первичного галогенопроизводного напишите уравнения реакций взаимодействия с цианидом калия, аммиаком, ацетатом натрия, магнием. Рассмотрите механизм первой реакции. Укажите условия, способствующие протеканию реакции по механизму SN2.

6. Назовите галогенопроизводные, образующиеся в результате следующих реакций: а) бромирования изопентана, б) гидрохлорирования пропена, в) взаимодействия пятихлористого фосфора и ацетона, г) взаимодействия 2-бромбутана и йодида натрия. Приведите уравнения реакций.

Напишите формулы следующих соединений: а) винилхлорид, б) аллилхлорид, в) хлорбензол, г) хлористый бензил. Отметьте, какие из приведенных соединений подвергаются гидролизу. Объясните, приведите уравнения реакций. Для одной из реакций приведите механизм. Перечислите факторы, способствующие протеканию реакций по механизму SN1.

7. Приведите структурные формулы следующих соединений: а) хлороформ, б) винилхлорид, в) 2,3-диметил-2-хлорпентан, г) м-нитрохлорбензол.

Через стадию получения галогенопроизводного осуществите следующие превращения: а) пропан → метилизопропиловый эфир, б) пропен → изомасляная кислота.

Приведите механизм SN2 реакции гидролиза галогенопроизводного. Укажите условия, способствующие протеканию реакции по механизму SN2.

8. Приведите структурные формулы следующих соединений: а) хлороформ, б) винилхлорид, в) 2,3-диметил-2-хлорпентан, г) м-нитрохлорбензол.

Через стадию получения галогенопроизводного осуществите следующие превращения: а) пропан → метилизопропиловый эфир, б) пропен → изомасляная кислота.

Приведите механизм SN2 реакции гидролиза галогенопроизводного. Укажите условия, способствующие протеканию реакции по механизму SN2.

9. Назовите соединения, образующиеся в результате следующих реакций: а) хлорирования изобутана, б) гидрогалогенирования α,α-диметил-β-этилэтилена, в) галогенирования пропена, г) взаимодействия пятихлористого фосфора с 2-пентаноном.

Приведите уравнения взаимодействия изомерных йодбутанов с водным раствором щелочи. Для первичного и третичного галогенопроизводных приведите механизмы реакций: SN2 и SN1 соответственно. Поясните.

10. Назовите соединения, образующиеся в результате хлорирования толуола в следующих условиях: а) освещения, б) катализа кислотой Льюиса. Выберите и напишите из приведенных реакций те, которые протекают легче, объясните: а) взаимодействие йодида натрия с 2-бромпропаном или с 1-бромпропаном, б) взаимодействие метилата натрия с винилбромидом или с этилбромидом.

Опишите конкурирующие процессы, протекающие с галогенопроизводными под действием алкоголятов. Напишите уравнения реакций. Приведите механизм реакции элиминирования. Укажите условия, способствующие протеканию реакций по механизмам Е1 и Е2.

Тема 8: Одноатомные и многоатомные спирты, фенолы,

простые эфиры, тиолы, тиоэфиры

1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) диметилизопропилкарбинола, б) третбутилового спирта, в) 4-метил-2-пентанола, г) резорцина.

Напишите схемы синтеза вторбутилового спирта из: а) галогенопроизводного, б) алкена, в) магнийорганическим синтезом. Охарактеризуйте различия в свойствах одноатомных и многоатомных спиртов. Из этанола получите диэтиловый эфир, этилен, этилацетат. Укажите механизмы реакций.

Получите из кумола фенол, приведите схему его окисления.

2. Назовите спирты, образующиеся в результате следующих реакций: а) восстановления 2-бутанона, б) гидратации 3-метил-2-пентена, в) окисления пропена водным раствором перманганата калия, г) взаимодействия ацетона и этилмагнийбромида с последующим гидролизом.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно отличить: а) пропиловый спирт от изопропилового, б) пропанол от фенола.

Охарактеризуйте химические свойства простых эфиров.

3. Напишите уравнения реакций, назовите образующиеся продукты: а) гидратации 2-метил-2-бутена, б) сплавления со щелочью натриевой соли бензолсульфокислоты, в) взаимодействия изопропилйодида с гидросульфидом натрия, г) взаимодействия этилйодида и сульфида натрия.

Приведите реакции получения из этанола: а) бромэтана, б) этилена, в) йодоформа, г) диэтилового эфира, д) этилпропионата.

Напишите структурную формулу молекулы диаллилсульфида – вещества, придающего запах чесноку.

4. Используя магнийорганический синтез, получите пропинол (пропаргиловый спирт). Приведите реакции, с помощью которых можно установить в данном соединении наличие гидроксильной группы и ацетиленовой группировки.

Составьте схему получения из пропилена глицерина и приведите реакцию его нитрования. Каково практическое значение тринитратглицерина?

Приведите структурные формулы всех изомерных фенолов состава С7Н8О. Объясните причину различной кислотности фенолов и спиртов, приведите примеры реакций.

5. Напишите структурные формулы изомерных ароматических спиртов состава С8Н10О. Назовите. Для одного из изомеров приведите способ получения из бензола и реакции со следующими реагентами: а) натрием, затем йодистым этилом, б) натрием, затем ацетилхлоридом. Продукты назовите, укажите механизм реакций. Сравните химические свойства спиртов и тиолов. Какой из этих классов обладает большей кислотностью и почему? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

Охарактеризуйте химические свойства простых эфиров.

6. Назовите соединения, образующиеся в результате гидратации следующих веществ: а) 2-бромбутана, б) 2-метил-2-пентена, в) хлорбензола, г) продукта взаимодействия ацетальдегида и метилмагнийбромида. Приведите уравнения реакций. Охарактеризуйте химические свойства спиртов и фенолов. В чем заключаются различия в химическом поведении данных классов?

Из соответствующих галогенопроизводных и других необходимых реагентов получите: а) метилэтиловый эфир, б) бутантиол, в) диметилсульфид.

7. Приведите структурные формулы изомерных гликолей состава С4Н10О2. На примере одного из изомеров опишите способы получения гликолей. Охарактеризуйте сходство и различие в химическом поведении одноатомных и многоатомных спиртов. Приведите соответствующие уравнения реакций.