Вопросы к экзамену 2 (весенняя сессия)

Вопросы к экзамену 2 (весенняя сессия)

1. Запишите уравнения реакций пропаналя с а) разбавленным раствором гидроксида натрия; б) п-бромбензальдегидом (укажите условия). Представьте механизм реакции а). Назовите продукты реакций.

2. Какими структурными особенностями обусловлен ароматический характер пятичленных гетероциклов фурана, пиррола и тиофена? Сопоставьте ароматичность фурана, пиррола и тиофена и сравните ее с ароматичностью бензола. Ответ подтвердите уравнениями реакций.

3. Получение солей диазония, условия, их стабильность. Химические свойства: реакции с выделением азота и реакции  азосочетания. Условия азосочетания с аминами и фенолами. Азосоединения.

4. Особенности реакций нуклеофильного замещения гидроксигруппы спиртов. Реакции SN1 и SN2. Сравнительные свойства спиртов и фенолов, алкоголятов и фенолятов как нуклеофилов. Реакции межмолекулярной и внутримолекулярной дегидратации спиртов.

5. Расположите следующие соединения в ряд по уменьшению кислотных свойств: а) фенол; б) пропиловый  спирт; в) о-нитрофенол; г) п-метилфенол; д) 4-метоксифенол. Объясните наблюдаемую закономерность, используя электронные смещения. Запишите уравнение реакции, иллюстрирующей кислотность одного из соединений.

6. Таутомерия органических соединений (дайте определение понятия). Рассмотрите кето-енольную таутомерию на примере ацетоуксусного эфира: а) причины, обуславливающие таутомерию; б) факторы, влияющие на таутомерное равновесие; в) реакции, позволяющие обнаружить в равновесной смеси каждую из таутомерных форм.

7. Классификация, изомерия и номенклатура спиртов. Физические свойства и природа водородной связи. Способы получения: общие способы введения гидроксильной группы (гидролиз галогенопроизводных углеводородов, реакции азотистой кислоты с первичными аминами).

8. Расположите в ряд по увеличению основности приведенные ниже соединения: а) метилэтиламин; б) анилин; в) п-броманилин; г) п-нитроанилин; д) аммиак. Ответ обоснуйте, используя электронные смещения. Как, используя основность соединения «б», отличить его от хлорбензола? 

9. Таутомерия органических соединений (дайте определение понятия). Рассмотрите С-Н кислотность и таутомерию нитросоединений. Среди приведенных нитросоединений укажите те, которые существуют в виде таутомерных форм: а) нитробензол; б) 1-нитропропан; в) фенилнитрометан; г) 2-метил-2-нитропропан. Подтвердите уравнениями реакций.

10. Способы получения спиртов – гидратация алкенов, восстановление альдегидов и кетонов, сложных эфиров, по Гриньяру. Приведите примеры перечисленных реакций на примере получения изопропилкарбинола.

11. Расположите и ряд по увеличению скорости бромирования (укажите условия) следующие соединения а) ацетанилид; б) бензол; в) анилин. Напишите уравнения реакций и механизм для соединения а). Объясните изменение реакционной способности этих соединений.

12. Классификация, изомерия и номенклатура фенолов. Способы получения фенолов – гидролиз галогенопроизводных ароматических углеводородов, кумольный метод, из сульфокислот, через соли диазония. 

13. Расположите вещества в порядке увеличения температуры плавления а) бензойная кислота; б) бензол; в) фенол; г) бензойный альдегид; д) бензиловый спирт. Какие из этих соединений способны образовывать водородные связи? Представьте их на рисунке.  Среди указанных соединений выберите те, которые способны вступать в реакцию этерификации. Приведите механизм этой реакции.

14. Проведите сравнительную характеристику основности спиртов и фенолов на примере метилового, этилового, изопропилового и трет-бутилового спиртов, фенола и о-нитрофенола. Используя электронные эффекты, объясните влияние заместителей на основность спиртов и фенолов.

15. Расположите в ряд по увеличению основности приведенные ниже соединения: а) 4-хлоранилин; б) ацетанилид; в) N-метиланилин; г) бензиламин; д) аммиак. Ответ обоснуйте, используя электронные смещения. Какие соединения образуются при действии на амины а) и б) нитрующей смеси?

16. Рассмотрите строение молекулы пиридина. Сравните химические свойства пиридина и бензола. Объясните наблюдаемые различия. Напишите реакции пиридина со следующими соединениями: а) соляной кислотой; б) Н2SO4, 350оС; в) иодистым метилом; г) NаNН2. Для реакции г) приведите механизм.

17. Способы синтеза и физические свойства простых эфиров. Химические свойства: основность, расщепление эфирной связи HI и Na металлическим по Шорыгину. Автоокисление простых эфиров. Циклические простые эфиры: оксид этилена, тетрагидрофуран, диоксан, анизол, фенетол, Краун-эфиры.

18. Расположите следующие соединения в ряд по уменьшению кислотных свойств: а) фенол; б) циклогексанол; в) о-нитрофенол; г) п-метилфенол; д) бензойная кислота. Объясните наблюдаемую закономерность, используя электронные смещения. Запишите уравнение реакции, иллюстрирующей кислотность одного из соединений.

19. Получите все функциональные производные бензойной кислоты и сравните их ацилирующую способность на примере реакции с диметилкарбинолом.

20. Классификация, строение, физические свойства альдегидов и кетонов. Способы получения, общие для алифатического и ароматического рядов: окисление спиртов и углеводородов, гидролиз геминальных дигалогенидов, декарбоксилирование кислот и их солей, восстановление хлорангидридов кислот.

21. Классификация, номенклатура и изомерия карбоновых кислот. Способы получения карбоновых кислот методами окисления углеводородов, спиртов, альдегидов, кетонов; гидролизом геминальных тригалогенидов, нитрилов; карбоксилирование, карбонилирование. Физические свойства и влияние на них водородной связи.

22. Ангидриды и галогенангидриды карбоновых кислот: номенклатура, строение, получение и химические свойства. Реакции ацилирования (гидролиз, алкоголиз, аммонолиз). Приведите примеры данных реакций для бутаноилхлорида и ангидрида уксусной кислоты.

23. Сложные эфиры. Методы синтеза реакциями этерификации, ацилирования и алкилирования. Реакции сложных эфиров: гидролиз в кислой и щелочной среде. Рассмотрите механизм этерификации на примере взаимодействия диметилуксусной кислоты и изопропилкарбинола.

24. Амиды карбоновых кислот. Строение, номенклатура, кислотно-основные свойства. Получение амидов и их реакции: гидролиз, алкилирование, ацилирование, N-галогенирование, перегруппировка Гофмана.

25. Галогенкарбоновые кислоты и  гидроксикарбоновые кислоты. Классификация, номенклатура, структурная и оптическая изомерия. Методы синтеза и химические свойства. Реакции по карбоксильной или функциональным группам. Лактиды, лактоны.

26. Дайте определение реакции алкилирования. Приведите ряд активности алкилирующих средств. Для реакций алкилирования предложите комбинации алкилирующего  средства и нуклеофила, которые приведут к получению указанных соединений:  a) метилизопропилового эфира, б) этилового эфира уксусной кислоты, в) фенилнитрометана.

Запишите уравнения и механизм реакции для соединения а).

27. Способы получения простых эфиров на примере метил-трет-бутилового эфира. Приведите механизмы реакций расщепления простых эфиров  (SN1 и  SN2) на примере этого соединения. Приведите уравнение реакции, характеризующее основные свойства этого эфира.

28. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом: фуран, пиррол, тиофен. Строение, ароматичность. Химические свойства: ацидофобность, реакции электрофильного замещения: нитрование, галогенирование, сульфирование, алкилирование, ацилирование, формилирование, хлорметилирование, азосочетание.

29. Непредельные и дикарбоновые кислоты. Номенклатура, строение, методы получения.  Отдельные представители непредельных, дикарбоновых и поликарбоновых кислот. Мыла.

30. Какие из указанных ниже карбонильных соединений и почему могут вступать в реакцию альдольной конденсации: а) масляный альдегид; б) п-хлорбензальдегид; в) трихлоруксусный альдегид; г) диметилуксусный альдегид? Укажите условия протекания реакций. Представьте механизм для а), поясните роль катализатора.

Синтезы 

1) 1,2-дибромбутан → бутанон-2;

2) бензол →п-нитроаналин;

3) пропилен → диизопропиловый эфир;

4) этилен → бутанол-2;

5) бензол→ амид м-бромбензойной кислоты;

6) 1-йодбутан бутанон;

7) бензол → этиловый эфир п-нитробензойной кислоты;

8) бензол → м-нитроанилин;

9) пропаналь → этилфенилкарбинол;

10) этанол → амид пропионовой кислоты;

11) бензол → м-бромфенол;

12) п-толуидин → м-хлорбензойная кислота;

13) бензол → 1-(п-аминофенил)-1-нитроэтан;

14) изобутилен → изобутиламин;

15) пропанол-1 фенилгидразон пропаналя;

16) метан трет-бутиловый спирт;

17) циклогексан ε-капроамид;

18) пропен изобутиламин;

19) бензол п-нитробензофенон;

20) этанол метилдиэтилкарбинол;

21) толуол → фенилуксусная кислота;

22) бензол → п-бромфенол;

23) п-нитроанилин м-дихлорбензол;

24) толуол бензил-м-нитробензоат;

25) ацетилен бутаналь;

26) бутанол-1 2-аминобутан;

27) бензол оксим м-бромбензойного альдегида;

28) этен янтарный ангидрид;

29) метан янтарная кислота;

30) бензол 4-гидрокси-4–метилазобензол.

31) бензол 4-гидрокси-4–нитроазобензол.

32) бутан бутандиол-2,3;

33) бензол м-нитроацетофенон;

34) пропанол-1 масляная кисота;

35) бутанол-1 → пентановая кислота;

36) бензол → метилфениловый эфир;

37) ацетилен → пропиламин;

38) 1,2-дибромбутан → бутаналь;

39) толуол → 4-бромфенилуксусная кислота;

40) бензол → м-иодфенол;

41) хлорбензол п-метоксианилин;

42) натриевая соль 3-метилбутановой кислоты изобутиловый спирт;

43) этилен → бутандиол-2,3;

44) бензол → п-иоданилин;

45) бензол хлорангидрид 2-нитро-4-хлорбензойной кислоты;

46) натриевая соль пропановой кислоты бутандиол-2,3;

47) бензол п-нитробензиловый спирт;

48) 1,1-дихлорэтан пропанон;

49) пропаналь → пропанон;

50) бутен-1 → метилэтилуксусная кислота;

51) бензол → 1,3,5- трибромбензол;

52) хлорбензол → п-нитрофенол;

53) бензол → амид п-нитрофенилуксусной кислоты;

54) бензол → бензиловый спирт (синтез по Гриньяру);

55) бутан → 1-нитробутан;

56) анилин → п-нитрохлорбензол;

57) бензол → метил-(п-нитрофенил)карбинол;

58) этилен → пропиламин;

59) толуол → п-нитробензиловый спирт;

60) п-толуидин → амид п-метилбензойной кислоты;

61) толуол → п-нитробензальдегид;

62) пропилен → аллиловый спирт;

63) пропан → бутановая кислота;

64) пропен этилизопропилкарбинол;

65) стирол м-нитробензойная кислота;

66) адипиновая кислота глутаровая кислота;

67) нитробензол → м-бромбензойная кислота;

68) хлорбензол → 2,4-динитроанилин;

69) метилэтилен глицерин;

70) фенол 4-метоксиацетанилид;

71) адипиновая кислота фенилгидразон циклопентанона;

72) пропин пропилацетат;

73) ацетанилид п-нитройодбензол;

74) изопропилбензол п-нитроанизол;

75) бензол → резорцин (1,3-дигидроксибензол).