Е.Д. Матвеева, Т.А. Подругина, М.В. Прокурнина, В.И. Теренин - Сборник задач по органической химии для студентов биофака МГУ (фото)

Распознанный текст из изображения:

московский госудАрственный уиивеРситет

им. м.В.лОмОносОВА

по орюничеекоЙ химии

дли етуденМи бполоеичеекого факультета

МГУ

Распознанный текст из изображения:

1. углкводороды

Назовите следующие углеводороды по систематической номенклатуре:

СНз

!

СНСН.СНз

СНз

Назовите следующие соединения:

а) СНзСН=С~СНз)-СНз-ХОз,'

б) СНЗСН СН Снз СН СН СнзСНз,

в) СНз-СН=СН-СНз-О;

г) СзНз-С~СНз)зСН=С(СНз)-СНВг-СжС-СНзр.

1.3. Напишите структурные формулы следующих соединений:

а) З-знреззз-бутил-2,5-диметилоктан;

б) 3-метил-4-фторгексен-2-овая кислота;

в) (ЗЕ,57)-1-бром-б-нзопропилдекадиен-3,5;

г) (2Х)-3,4-диизопропилгептен-2;

д) 5-метил-2-хлоргексен-1-он-3;

е) 4-метокси-2-нитропентадиен-ЬК. 4 ~

Напишите структурные формулы следующих углеводородов:

а) 2-метилпентан; б) 4-изопропилгептан; 2-метил-4-этилгексин; в) метилдизтилметан;

г) ди-зззреззз.-бутилметан; д) лициклогексилметан.

1,5. Изобразите структурные формулы всех изомерных алканов состава: а) СвНиь Укажите в них первичные, вторичные и третичные атомы углерода. Назовите все соединения. б) СгНзз. Укажите к каким классам соединений относятся углеводороды такого состава. К какому типу изомерии огносятся эти примеры". в) СзНьь Укажите к каким классам соединений относятся углеводороды такого состава. К какому типу изомерии относятся эти примеры?

1.б. Изобразите наиболее стабильную конформацию следующих соединений; а) 1,1-дифторэтана; б) диэтилового эфира бутандиола-2,3; в) 2,3-дихлорпентана; г) а,р-диброфенилэтана

1.7. Найдите формулу Ньюмена, соответствующую приведенной конформации молекулы 1- фтор-3-метилпентана.

СнзР

Н СнзСнз

Н Н

Нз

"+1.

РСН СН СН

сн~"

Снзр СНз

Снзснзсн(снз)СН(СНзснз)СН(снз)снз

СН

Снзсн-СН-СНзснзснснзсНзснз

1н, 1Н

,С%Н,

СН СН

!

СН,СНСН,ССНзСНз

!

СНз ~ НзСНз

СнзсЬ~СН-СН-СН1Снз)з

!

сн, сн,

Снзс(снз)зснзсНСН СнзсНзснз

снсн,сн,

!

СН,

СН,СНз

д~~Н

Ж

Распознанный текст из изображения:

1.8. Какие углеводороды образуются при действии металл»гчееког»».11Мф88:..:й$;Ф4аф изобутилхлорида и пропилхлорнда? П~ч~~у зта реакция не являв1ъя й8»8»1фщЬщ»з целесообразной? Какими субстратамн ограничено ее пр»»менение?

» 1.9. Какие углеводороды образуются при нагревании с гидроксидом иаЗрйя

а) натриевой соли 2-метилпропановой кислоты; б) натриевой соли буга»»ово11-.8ййя~ц7

1.10. Какие углеводороды получатся при действии металлического натрия иа емвс»1',:: '

1) иодисгый этил и иодистый метил; 2) бромисый этил и хлористый пропил?

1.11. Из каких галогензамещенных можно получить по реакции Вюрца 2,5»диметидгвкс»»й', ге ксан.

1.12. Какие углеводороды образуются при электролизе водных растворов натриевь»Х солей 'пропионовой и 2-метилпропановой кислот?

.» '' 1.13. Какие продукгы преимущественно образуются при свободнорадикальном хлорировании: а) пропилбензола; б)мегилэтилкетона; в) пентановой кислоты?

1.14. Из изобугилбензола необходимо синтезировать и-галогенизобутилбензол (СН»)2СНСН(На!)РЬ. Действием какого из галогенов и в каких условиях можно осуществить эту реакцию наиболее селективно?

1,15. Напишите формулы изомерных мононигропроизводнь»х, образующихся прн

нитровании 2,3,4-триметилгексана при 140'С. Каким будет относительное содержание изомеров, если соотношение скоростей реакции замещения водорода у первичного, вторичного и третичного углеродных атомов составляет 1; 5. 9?

1,16, Какое объяснение можно дать тому факту, что относительная реакционная способность

С-Н связей у первичного, вторичного и третичного углеродного. атомов в изоге»тгане (2-метилгексан) в реакциях хлорирования при -50 С выражается соотношением'1:8:15„ а при +50 С соотношение меняется иа 1:3,5:5?

1.17. При бромировании изобутана бромом на свету образуется 65% первичного и 30%

третичного монобромпроизводного (остальное — побочные продукты). Каковы в этих условиях относительные скорости замещения первичного и третичного водорода? Объясните наблюдаемые результаты.

1.18. Как из фенилуксусной кислоты, используя только неорганические реагенты, получить:

а) 1,2-дифенилэтан, б) толуол?

1.22. Напишите формулы дигалогенпроизводных, из которых при взаимодействии с цинком получатся следующие углеводороды:

СН2 С СНСНз СНзСН2ССН2СНСНя

Н1 1~, 1,й

1.23. Напишите структуры галогеналканов для получения триметилэтилена и

З-метил гексена-1.

'~ 1 24 Осуществите следующие превращения

Пропионовая кислота — этан этилбромид — бугаи — бутен 1-бромбутан

1.25. Какие продукты образуются при взаимодействии 2-этилбутена-1 со следующими реагентам и;

1) бромом; 2) хлором в в воде; 3) НС1; 4) дибораном с последующей обработкой Н20»/ОН5) КМпО» в присутствии серной кислоты при кипячении; 6) КМпО4 в нейтральной среде при комнатной температуре; 7) НВг + КООК; 8) Н»О» и муравьиной кислотой?

1.26. Какие продукты образуются при присоединении 1С! к следующим структурам:

а) 1-фторэтилену; б) 1-нитропропену; в) 1-метоксибутену-1; г) фенилэтилену; д) 1,3- диметилциклопентену? Как заместители при двойной связи влияют на скорость реакции электрофильного присоединения?

1.27. Какой продукт образуется при обработке НВг следующих непредельных соединений:

а) 1,1-дихлорпропена; б) 1,1,1-трифторбугена-2; в) пропилвинилкетона; г) 3- фенилпропена; д) пропеиовой кислоты?

Скорость какой реакции будет максимальной?

1.28. Каков будет стереохимический результат присоединения брома к следующим соединениям:

а) фумаровой кислоте; б) Б-бутену-2„в) У,-пенгену-2.

Приведите структуру продуктов, используя формулы Фишера.

1. 19. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) 2,4-диметилпентен-2; б) 3-этилпентен-1; в) 2,6-диметилгепген-З,

1.20. Напишите структурные формулы непредельных углеводородов С»Ня и С»Нд. Сколько и какие изомеров углеводорода С»Н»» имеют третичные атомы углерода?

1.21. Изобразите, где возможно, геометрические изомеры и пазов»»те. следу»ощие углеводороды:

СН»СНСН СНСН3 СНЗСН С0 Нз)2 СН»1 Н» СИСНз

СН,

»'" 11.29. Каков будет стереохимический результат окисления следующих соединений КМл04 в нейтральной среде при комнатной температуре;

а) малеиновой кислоты„б) циклогексена: в) Е-пентеиа-2.

Привести структуру продуктов, используя, где необходимо, формулы Фишера.

1.30. Из пентена-1 получите:

а)1-бромпентан, б) 2-бромпентан, в) З-бромпентен-1, г) пеитен-2, д) пентин-1, е)

пентин-2. Укажите условия протекания реакций и необходимые реагенты,

Распознанный текст из изображения:

5)

— — «СнзснзснзснснзО

сн

СНз

Нз'з КОН ХНБ Ннг

— -«-А — «В —" С

ьт спирт

сн,

Нгз КОН

А — В

пв рг

Ъ~ ' («) ~ Д~~

гнэ г)

СНЗ

сосн, н, со,сн, нзс

О

в)

г)

1.31. Определите какой алкея подвергся озонолизу, если его Ов(зяб-. п1М4$$4)(~~Мвя.',Ь цинком в уксусной кислоте образует: а) пропионовый альдвкнм.)з:: ф4«зйг.ф~ФФМ альдегид; б) метилэтилкетон и формальдегид.

Из метилциклогексана получите:

) 1-бром-1-метилциклогексан; б) бромметилцнклогексан; в) 1-метилцнкдЖмрФМ )з):.т. бром-1-метилциклогексен; д) 1-метилциклогександиол-1,2;

1.33. Из 2-бромбутана получите: а) бутанол-1; б) 1-бромбутен-2.

1.34. Из 1-бромгексана получите гексанол-2.

1.35. Расшифруйте схемы превращений;

1

СН, Н,СН,

КОН Вгз КОН 2моль НС1

А «С «

спирт

1.3б. Укажите продукты реакции пентена-2 с бромом в присутствии избытка хлорида лития.

1.37. Предложите схему синтеза нз бутанола-1; а) 1-дейтеробутана; б) 1,2-дидейтеробугана; в) 1,2„3-тридейтеробутаиа

1.38.* Какое строение (Е- или Е-) имеет бутен»2, если при присоединении к нему брома получен оптически активный изомер?

1.39 * Какие продукты окисления образуются в данных реакццях? Предскажите стереохимический результат окисления в случаях образования соединений с асимметрическими атомами углерода: А 2) У,ц НзО !) Оз, КМЖ~, Нзо

ВиС нс н с с

'«~ Н «:ЮОи В И С 2) Н«НЗОз ' КМПО, 2) НЗО нзо Н,ЯО,

В 1,40. Предложите схему получеийя нз гексеиа-1 гексаиода-1 н. гексанола-2,

1.41 Изобразите продукты гидратацни фумаровой кислоты (транс«бутеяднгзвой) под

действием каталитических количеств НзЯО4 с помощью формул Фишера. (В организме этот процесс протекает под действием фермента фумарозьз и приводит только к 1.- изомеру). Обсудите, почему необходимы более нлй менее жесткие условия для гидратации фумаровой кислотьг по сравнению с зтиленом,.

1.42, 1-Фенил-буген-2 при обработке М-бромсукциннмидом в воде образует смесь двух

изомерных бромгидринов приблизительно в равных количествах; Какова структура галогенгидрияов? Какова причина отсутствия региоселективностн в данном случае?

1.43. Напишите реакции гексена-1 и 2-метнлпропена с (Йа)зВН. Какие продукты образуются при обработке полученных борорганических соединений перекисью водорода в щелочном водном растворе?

Х' 1.44. Разделите смесь октана, октена-2 н октина-1.

1.45. Из пропена, бромистого метила и любых неорганических реагентов получите цис- и

транс- изомеры пентена-2.

3-метилпентена-1 получите З-бром-З-метилпентан.

существите следующие превращения и укажите реагенты и условия:

СНзсН Сн=с(снз)з СН Сн~сн -з С(сн~~ Снзснзснс(снз)з сн, ОН ОН

! ~4) 1 сн сн сн с=сн

Снз

1.48. Напишите структурные формулы следующих углеводородов: а) бутадиен-1,3, б) 2-метилгексадиен-1,5; в) З-этилоктадиин-1,4.

1.49. Напишите структурные формулы всех изомеров углеводорода СзН« н назовите их.

1.50. Какие углеводороды получатся при действии цинка на:

а) 2,3-дибромпропен„б) 2,3,3,4-тетрахлорпентан.

1.51. Какое соединение образуется при последовательном проведении следующих реакций:

'«1 1.52. Какие из изображенных ниже соединений могут выступать в роли диена в реакции Дильса-Альдера?

Предложите структуры и названия диенов и диенофилов — возможных

предшественников следующих соединений:

Распознанный текст из изображения:

1.54. какие продукты образуются при взаимгшейотвйи гелрвдцейв Й;Ж::,е'язй)1~4.,ж::,айймгйм отношении 1-:1 при 50'С? Огвет обоснуйте.

'Ф~ 1.55. Осуществите следующие превращения (привести структурззыв фермулвггзй1)а)зуигщихоя

соединений):

згрйр

НВг

(СНз),СНСН=СН, — В

КСОООН

Назовите соединение Е по номенклатуре ПЛгАС

1. 57. Сколько геометрических изомеров имеет:

а) пентадиен-1,3; б) гексадиен-2,5; в) октадиен-2,5?

1.58. Укажите продукты реакций, во второй реакции с учетом стереохимни:

о»сн»,с снсн сн

!)О»

2) НзО~)ЧаОН

р.

2) ОЪСнс ":С»н,

2) сн,с сон

СНз

1.59. Напишите реакции пронина-1 и пентина-2 с (Б1а)зВН, Какие продукты образуются при обработке зтих соединений: а) перекисью водорода в щелочном растворе; о) дейтероуксусной кислотой?

1.60. Какие продукты образуются при взаимодействии пентина-1 с 1) амидом лития; 2)

аммиачным раствором Ац»О; 3) НВг; 4) водой в присутствии серной кислоты и соли ртути (Ц); 5) диалкилбораном с последующим разложением НзО»/1)1аОН; 6) водородом в присутствии катализатора (Рд/РЬ(СОз)); 7) аммиачным раствором хлорида меди?

1,61, Гексин-1 прогидрировали водородом на Р-2-% Приведите структуру образовавшегося алкена и подействуйте на него: 1) КМпО4 в воде; 2) НзОз в НСООН с последующим кислым гидролизом. Укажите стереохимию продуктов, используя формулы Фишера.

1.62. Из карбида кальция и карбида алюминия получите пентин-2 и пентин-1, укажите какие соединения образуются при действии на последний: а) Вгз в СО4 (с учетом стереохимни); б) (Б1а)зВО с последующим разложением НзОз/1ЧаОН.

1.63. Ацетилендикарбоновую кислоту восстановили натрием в жидком аммиаке, а затем окислили по Вагнеру. Приведите структуру полученного гликоля с учетом стереохимни и назовите его, используя К,Б-номенклатуру.

1.64. Осуществите превращения, учитывая стереохимию продукгов:

и~с~О( 1ч н

сн,»»»»,,„о»

Сасз в а в .а ' '' »)»' »»

»» . с~с~ а, г зйа.,

зфир абс. ч»»)я

2. АЛКИЛГАЛОГЕНИДЫ, СПИРТЫ, ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ, ЭПОКСИДЫ

2,1. Сравните, какой из приведенных в паре реагентов более нуклеофилен:

С -. 2,2. Расположите в ряд по скорости гидролиза следующие бромалканы:

/ — ' СНз Н О Г

а)

~ С1 НСООН

1 ) 2 4 При реакции КС1 + Г» К1+ СГ

2.5,

~--„2.6.

2.7.

2.8.

а) СНзОН или СНзБН; б) НзО или ХНз,. в) (Сзнз)зР или (Сзнз)за; г) КОН или СНзОК„

д) Сан»1л или )чаМНз, е) С»Н»О)ча или С»Н»ОК.

СНзВг; Снз СНВг; Сан»СНзВг; СнзснзснзВг; (СНз)зСНВг; (СНз)зсснзВг.

Укажите, по какому механизму (Бн1 или Бн2) будуг протекать следующие реакции;

»» (( ))н,а нв ~~сн,он

ДМФА

а) СНзСН Вг ' Кс»» — » Снзснзср»

кон

г) Нз1 Н о СНЗОН

ДМФА

л) в-С4Н»Вг + Сзнзз)»)а — » и-Сан»всз)1»

относительные скорости для различных К равны: СНз 1.0; Сзнз 0.059; втор-Сан» 0.003;

трет-С4Н» 0.00035. По какому механизму идет реакция? Как будет меняться ее

скорость при изменении концентрации Г?

Объясните, почему в водной щелочи бромбензол, бромистый винил и бромистый

неопентил не подвергаются гидролизу?

Напишите, какие продукты образуются при взаимодействии втор-бутилиодида со

следующими соединениями:

а) магний в абсолютном зфире; б) трет-бутилат калия в ДМСО; в) ХаОН в воде;

г) нитрит натрия в ацетоне; д) аммиак; е) цианнд натрия в воде;

ж) ацетат натрия в Д»1ФА;

Каковы будут основные продукты реакции при взаимодействии с изьпропилатом

натрия в пропаноле а) бензилбромида; б) бромциклогексана? Укажите механизм

реакции.

С помощью каких реагентов можно заменить гидроксильную группу:

а) в гексаноле-1 на бром; б) в 1-метилциклогексаноле-1 на хлор;

в) бутаноле-1 на хлор; г) в пентаноле-2 на бром; д) в окганоле-1 на нод.

Какой из приведенных ниже спиртов образует хлоралкан при взаимодействии с

концентрированной соляной кислотой: а) пентанол-1; б) 3-метилпентанол-1; в) 3-

метилпентанол-3; г) 4-метилпентанол-2?

1

Распознанный текст из изображения:

:: 2.1 1

(СНз)ЗСС1 Н2Π— -н' (СНз)3СОН + НС!

с~н5снН ' нго

СН,СООН

СНЗ

ДМФА

СН3ССН2снз СНЗСООХа

Вг

СРааинтЕ СКОРОСТИ РЕаКЦнй В ПРЕДСтаВЛЕИНЫХ ПаРаХ И УКажнте МсЕХВМФМ;И;ЭВ)йза!З)вййе:

продукты;

а) СНЗ=СНСНЗВг + КОН вЂ” ~-в. 6) ., РЬСНЗЩ'а;, '" ' „„М:.С и ", .', ".1

ДМФА.

СНЗ

ДМФА

СНЗ-С.Вг КОН СНзСИСН(Сйз)з -И::. -.м::

СН ОТа

а) РЬСН=СНСНЗС1 ' ХаСХ

Н,О

г) СН,СЩ + КХОЗ вЂ” -~'

ацвге

СН

Н,О СВЗСНЗСН1 КИОЗ'~-4-

СНЗСНЗ вЂ” С-С! ХаСХ ~Н

СН

3

Расположите все изомерные бромпентаны в порядке увеличения их реакционной

способности в реакциях Би! и Бн2.

2.12. Расположите в ряд в порядке увеличения скорости нуклеофнльного замещения в

условиях Бн! и Бн2 процессов следующие субстраты: 1-феннл-4-хлорбуган, 1-фенил-2-

хлорбуган, 2-метил-1-фен ил-2-хлорпропан, 2-фен ил-2-хлорбутан, 1-фенил-1-

хлорбуган, 2-метил-2-фенил-3-хлорбуган. Укажите растворитель, необходимый для

реализации каждого механизма.

~'" '"', 2.13,. Расположите соединения в ряд по увеличению скорости реакции нуклеофильного

замещения. Укажите механизм реакции:

Кнг КОН ~ КОН ° КВГ

НО

а)- К = н-С4Н9„изо-СЗНЗ,' СНЗ, РЬСН2, СНЗ=СН-; — СН2-С(О)ОСЗН5

б) К = С2Н5, изо"С4Н9,' СН2=СН-СН2-', нео С5Н11,' РЬ

(",! '::-, 2.14.:Предскажите продукты реакции и механизм в следующих процессах:

С1

! СЗНЗОН

СНзСНСНз + СЗНЗОХа

ДНО

+ 1-С4й,ОК

2.15. Какими реагентами следует воспользоваться, чтобы получить из спиртов

соответствующие алкилгалогениды:

а) трет-бутилхлорид; б) 1,3-дибромпропан; в) 1-хлор-бутен-2; г) 2-иодгептан.

2.16. Опишите каждое из нижеприведенных превращений с помощью трехмерных формул„

отражающих стереохимию реагентов и продуктов:

, а) (К)-2-хлорп ан + СЗНЗОХа (в этаноле) -+ 2-зтоксипентан (Б|2)

Я~ б) (Б)-2-иод- -матилбутан + НСООМа (в НСООН) -+ 1,1-диметилпропилформиат

~ ' (трет-пентил ормиат)- (Би1)

в) транс-2-бром-1-этилциклогексан + КБН -+ 2-метилциклогексантиол (Бн2)

./ 2.17. Какую структуру имеет спирт С7Н15ОН, если при дегидратации из него образуется ~(симметричный алкен, при озонолизе которого с последующим восстановительным разложением озонида цинком в уксусной кислоте в качестве продуктов образуются метилэтилкегон и пропионовый альдегид? Приведите структуры всех упомянугых соединений и укажите условия протекания реакций и их механизм. В каких условиях из данного спирта можно получить соответствующее хлорпроизводное7

2.!8. В каких условиях нужно проводить гидролиз следующих алкилгалогенидов, чтобы

получить спирты с максимально возможным выходом:

а) 3-хлор-3-метилпентан; б) этилбромид; в) бензилхлорид;

г) циклогексилбромид; д) 2-бромпентен-1; е) изопропилиодид?

Укажите, какие побочные реакции возможны в приведенных условиях.

2.19. Как изменится скорость следующих реакций замещения при замене растворителя с воды на смесь вода-диоксаи: СНзСНЗСН СНЗВг +ХаХЗ вЂ” — ~ СНЗСНЗСНЗСНЗХЗ + ХаВг

СНЗСНЗС(РЬ)СНЗ Н20 ~ СНзСН2С(РЬ)СНЗ НС1

! ! С1 ОН

2.20. Сравните скорости приведенных реакций в двух растворителях. Укажите механизмы реакций: 1) растворители: а) НСООН; б) ацетонитрил

2) растворители: а) ДМФА; б) вода

СНЗСНЗСН ОТа + КР— -4 СНзСНЗСНЗР ~ ТЗОК

3) растворителя: а) трет-бутанол; б) ДМСО

(СН;)2СНВг " (СНЗ)ЗСОК з СН2 " НСНЗ (СН3)ЗС1-)Н

2,21. Предложите оптимальный путь синтеза матилизопропилового эфира. Укажите, какие продукты образуются при действии на него концентрированной Н1.

17 2.22. Из (Б)1-фенилпропанола-2 синтезируйте: а) (Б)1-фенил-2-хлор-пропаи; б) (К) 2-бром-1-

4с фенилпропан; в) (К)1-фенил-2-фторпропан; г) (К,Б) 2-бром-1-фенилпропан;

2.23. Алкилбромид состава СаН1ЗС! при дегидрохлорировании дает симетричный алкен, при озонолизе которого с последующим разложением озонида Н202 в щелочи в качестве единственного продукта образуется ацетон (диметилкетон). Приведите структуру исходного алкнлгалогенида и укажите оптимальные условия его гидролиза в соответствующий спирт. По какиму механизмам протекают вышеперечисленные реакции?

2.24. Дополните приведенную ниже схему реакций. Для соединений Е, укажите

стереохимию, используя формулы Фишера:

а)

2 С Н5вк ИОЛЧНз (ж) ЖСОзН НВГ кона

вь — сюсн — А ~в

Распознанный текст из изображения:

б)

ььинз сн» нзлч-»ч» Рьсозн . 1) СНзО)4а

НС=СН ' 4~~' В ' " С В -',— В.

1 моль 2) НзО

"". 2.25. Укажите структуру продуктов реакций с учетом стереохимии, »"де необходимо

используя формулы Фишера:

а)

1 моль

1 ! !

2.26. При обработке оптически активного эритро-3-бромбутанола-2 концентрированной бромистоводородной кислотой образуется мезо-2„3-дибромбутан. В тех же условиях оптически активный трео-3-бромбутанол-2 превращается в»1,1-2,3-дибромбутан. Объясните зти результаты на основании возможного механизма реакции, дайте В,Б- обозначения асимметрическим центрам.

» ' 2.27. Какой из приведенных ниже простых эфиров легче расщепляется иодистоводородной

кислотой: а) метнлэтиловый эфир; б) метилтрет-бутиловый эфир; в) метнлбензиловый эфир? Дайте объяснения опираясь на механизмы реакций и укажите образующиеся продукты.

) 2.28. Почему в реакциях расщепления простых эфиров иодистоводородная кислота более реакционно способна, чем бромистоводородиая? Как обьяснить тот факт, что зтилбензиловый эфир расщепляется Н1„НВг и даже НС1?

2.29 При нагревании с серной кислотой неопентиловый спирт (СНз)зССНзОН образует

непредельный углеводород, который при озонолизе превращается в ацетон и ацетальдегид. Предложите структуру этого углеводорода и приведите схему его образования.

2.30, Какой алкил галогенид в результате реакции Е2 элиминирования образует алкея

следующей структуры:

<сиз)зс

и с,н,

2.31. Обьясннте, почему при действии алкоголята натрия на 4-бром-2,2,4-трнметилпентан вместо ожидаемого наиболее замешенного 2,4,4-триметилпентена-2 получается в основном менее замещенный 2,4,4-триметилпентен-1?

2.32. Какой изомер (цис- или транс-) был введен в реакцию элиминирования н какие выводы о механизме процесса можно сделать, опираясь на результат реакции?

»0

б)

СНзМдн СНз1

НС вЂ” -'СН А

2 „,ль 2 моль

з

в кА~А, С вЂ” )( — ~~ — «»3 З «Е -в В' — -в С

Н Л4» Нв СНз»

® «»,н»сн,ьн««, ' лн,оу с)н

!)»Я«в)»во

з) сн,ох~ Н»3

" 2.33. Укажите реагенты и условия протекания следующих реакций

о

сн,с

-в- СнзсНСНз з ~ -4, СН,СНСН,

й

Отв

сн=снсн, з ~ —, ~ сн-снсн,, з. —, снснсн,

»)н»)н

'--) 2,34. Приведите уравнения реакций и условия взаимодействия пентанола-1 со следующими реагентами:

а) СгОз'Ру в хлористом метилене;

б) КзСгзОь НзБО4, нагревание;

в) СНзСОС1;

г) НзБО* 200'С;

д) НзБО4, каталитические количества, 140'С;

е) металлический натрий

Распознанный текст из изображения:

3.7, Осуществите следующие превращения

3. АРОМАТЯЧЦОСТЬ Н АРОМАТИЧКСКИК У$ ЛКМКЩфИЩ4

, сн снсн~ с в1" 0 ев наса В ~Ю

2

3,8. Осуществите следующие превращения:

3.1. Какие из приведенных соединений относятся к антиароматическим:

О ОЙ~

Снзснзон Вг2 М КОН Вг2 КОН/Егон Нзо, Н

— — " -т ' вша сс~, т"в тт' нк"

() ОЛ(3

с~ ыд; м1? й,~ ~) я1,

'~ 3.9. Алкилирование бензола изобутилхлоридом по Фриделю-Крафтсу приводит к трапбутилбензолу. Объясните этот факт, приведя механизм реакции. Предложите пугь синтеза изобутилбензола. 3.10. Укажите условия протекания и реагенты в следующих процессах:

3.2. Расположите следующие ароматические соединения в порядке увеличения скорости их

реакций электрофильного ароматического замещения. На примере реакции

бромирования укажите условия протекания реакций, необходимые реагенты и

структуры продуктов:

Вг ХО,

Сзн~ ОСНз СООН

!

МО,

3.3. Предскажите строение продуктов нитрования приведенных ниже соединений.

Расположите указанные соединения в порядке увеличения скорости их нитровання:

а) пара-хлортолуол, орало-броманилин, мепга-нитрофенетол (З-нитрозтоксибензол),

мегпа-оксибензонитрил (нитрил 3-гидроксибензойной кислоты);

б) орто-бром-ЩЧ-диметиланилин, парг~-нитротолуол, жепга-пропидацетофенон 13-

пропилацетилбензол), орта-дифторбензол.

СНО,-:-..СНО «-....СООН

«

— — — 1~

Вг

Вг

3,12. Из бензола и необходимых реагентов получите пара-диэтилбензол.

3.13. Из толуола, этилового спирта н неорганических реагентов получите ортобромзтилбензол без примеси других изомеров.

ОН

СООН

СООН «А

3.14. Объясните, почему скорость ннтрования концентрированной азотной кислотой падает при добавлении нитрата натрия и увеличивается при добавлении концентрированной серной кислоты.

СООН

а) б) в) г) л) в)

Приведите структуры образующихся продуктов, определите в каких случаях наблюдается согласованная, а в каких несогласованная ориентация прн вхождении нитрогруппы.

3.5. Как Вы объясните тот факт, что при алкилировании бензола трехкратным избытком

этилбромида в присутствии хлорида алюминия образуется только 1,3,5-триэ'гилбензол.

Как получить моноэтилбензол без примеси других полиалкилированных продуктов?

1

3.16. Предложите способ получения из анилина оргпо-броманилина без примеси других изомеров. Укажите условия протекания реакций и необходимые реагенты.

3.17~ Какое из перечисленных соединений легче подвергается бромированию: бромбензол, ацетанилид (1Ч-фениламидуксусной кислоты), пара-толуолсульфокислота, этиловый эфир бензойной кислоты?

У 3.6. Почему при проведении реакций алкилирования ароматических углеводородов по Фриделю-Крафтсу необходимы каталитические количества кислоты Льюиса, а в случае ацилирования по Фриделю-Крафтсу необходимо использовать эквимолярные соотношения арена и кислоты Льюиса? Какова структура электрофильной частицы в этих процессах?

3.18) Объясните на примере реакции бромирования, используя резонансные структуры для о-комплексов„почему электрофильное замещение в нафталине приводит к образованию а-замещенньгх нафталинов.

13

/ 3.4. ' Укажиге условия протекания

,/ соединений:

СНз

реакций и реагенты манонитро ванна следующих

3.11. Укажите условия протекания и реагенты в следующих процессах

О

; . ~ССН,

!

Но

Распознанный текст из изображения:

О2

о,

ХО2

Х02

СНЗОН*

1

О2Х

)н1О2

'нО2

Н НН

НН ж

Н2

3.31. Как осуществить данное превращение:

Н2

Нз Нз

По какому механизму протекает данная реакция?

3.25. Как осуществить следующие превращения:

СНз сн,

сн

сн

ОН

МО2

ЯОЗН

ОН

15

3.19. при взаимодействии нафталина с концентрированной серной кислотой при температуре ниже 80 с образуется в основном а-нафталииоульфокзгслаФ 1,МРймвсь 11 изомера составляет всего 4%). При вьщерживании реакционной смет прй 1в0' главным продуктом реакции становится р-нафталинсульфокиелота, Дайте объяснение этому факту в рамках кинетического и термодинамического когпроля,' Объясните почему зто явление характерно для реакций сульфирования,

в 3.20, Предскажите продукты и условия процессов сульфирования иитробен.'юла. бвизойиой кислоты, ОрлгО"нитротолуола.

в 3.21. При обработке сернокислого 'анилииа олеумом образуется метаамннобензолсульфокислота. При нагревании той же соли (в сухом вида) до 150-1$0'С происходит замещение в орто- и пара- положения бензольного кольца, Чем объяснить

этот результат?

3.22. Предложите путь синтеза из бензола и неорганических реактивов изомерных ннтрофенолов.

3.23. Назовите соединения, образующиеся при алкилировании бензола 1-хлор-2- метилпропеном-2 в присутствии концентрированной серной кислоты илн в присутствии хлорнда алюминия. Ответ мотивируйте с помощью механизма реакции.

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

СНз СНз СНз СНз Н)

5озн Бозн

СНВг2 сно

3.26. Из бензола и неорганических реагентов получите:

а) 3-бром-5-нитрофенол; б) 2-хлор5-нитробензолсульфокислоту,

3.27. толуола и неорганических реагентов получите: а) 3-хлор-п-толуолсульфокислоту; б) 5-бром-2-хлортолуол.

3,2в.'Расположите в ряд приведенные ниже соединения по скорости замещения брома (укажите механизм, по которому протекает процесс):

Вг Вг Вг Вг НО2 1 !

но,

Й 3.29. Предскажите продукты реакций нуклеофильного замещения в следующих реакциях (ответ мотивируйте, используя механизм реакции): О Вг 1

Хаон а) б)

1 моль

~ З.ЗО.,Взаимодействие орлго-бромтолуола с амидом натрия в жидком аммиаке приводит к 4 ~образованию смеси изомерных анилииов:

СН, Снз СН,

Объясните этот факг с помощью механизма реакции,

3.32. Осуществите следующие превращения, указав условия и механизмы реакций:

Распознанный текст из изображения:

К. Н К1 ОН

С 0 НзО ~~ С

Кх Кх' 'ОН

.о >-С СН СН СНСН

О

/ !1

он

а, з,оси,

— ъ

1 н

!

и

4. КАРБОНИЛЬНЬЫ СОЕДИНЕЙЙЯ

1 4.1.1 Сравните карбонильную активность в приведенных ниже парах карбпцильных

соединений по отношению к присоединению нукваофильиьа. агент!в. Ответ

мотивируйте. Для предложенных реакций приведите схемы механизмов.

а) СНзССНз и СНзССС!з на примера реакции с Иас)4/И

'11

11

О О

б) СНзССНз и СНзСНО иа пРимеРа Реакции с ! Нззчнз+~

11

О

(Снз)2СНССН(СНз) на примере реакции образования ацеталай

в) Зз

СНО на примере реакции образования оксимов

г) ~ С НО " С НО

4.2., Объясните каким образом гидросульфит натрия (МаН$0з) может бьп ь использован для полного химического отделения цнклогексанона (т.кип. 156'С) от циклогексанола (т.кип. 161'С). Ответ проиллюстрируйте схемой используемой реакции. Приведите подробные структурные формулы участвующих в реакции веществ, Покажите, как можно выделить все исходные соединения в химически чистом виде.

.:' 4.3., Объясните тот факт, что константа равновесия гидратации карбонильных соединений особенно велика для формальдагида, трихлорацетальдегида и циклопропанона, И очень незначительна, например, для ацетона и циклогаксанона,

,',:: 4.4.; Механизм образования ацаталей представляет собой следующую последовательность .-~ стадий:

н я, осн,

,с=о и сн он

ах к

х

к1 си он а1,,оснз

:с=о сн,,'с.

ах к2' осн,

Как, используя меченый метанол СНзо Н, доказать, что механизм деиствительно

!х

включает стадии образования интермедиатов 1 и П?

' 4.5. /Почему для обратимого образования полуацеталей достаточно основного катализа, а .~ образование ацеталей происходит только при кислотном катализе? Проиллюстрируйте это на примере взаимодействия циклогексанона и зтилангликоля.

З., 4.6. !Приведите схему механизма взаимодействия пропаналя с бензиламином в кислой среде

"""" ~и с диэтиламином в кислой среде? В чем сходство и в чем различие этих двух

процессов?

4.7, Из циклопентанона и гидроксиламина (ХНзОН) синтезируйте оксим и обработайте его

концентрированной серной кислотой. Приведите схемы предложенных превращений.

,г=

4.8. Из циклопентанона получите пентандиаль.

' 4.9. Из 3-метилбутанола-1 (изоамиловый спирт) синтезируйте:

а) изобутаналь (2-метилпропаналь); б) нитрил 2-гидрокси-4-матилпентановой кислоты.

4. 1О, существите следующие превращения

СНΠ— А — 3 В С вЂ” -- В

ХаВН ЯОС! КОН 1) Оз ЫНзОН НФО4каяц,

Ру СзнзОН 2) Еп/СнзСООН Н

4,11 Предложите возможный путь превращений:

СН2=СНСН2СН2СНΠ— ~ - — ь- СН2СНСН2СН.СНО

!

ОН ОН

4.12. Из адипиновой кислоты синтезируйте семикарбазон циклопентанона.

4.13. Объясните на примере оптически активного З-лейтеро-З-фенилпентанона-2, почему при исследовании дейтерообмена в воде в присутствии кислоты, монобромирования в кислой среде и рацемизации скорости всех перечисленных процессов одинаковы? В каждом случае рассмотрите механизм процесса и определите самую медленную стадию.

'4. 14) Укажите, какие из перечисленных соединений способны давать галоформную реакцию. Приведите условия и схему механизма этого процесса.

СН,СН,СНО ~ ~~ — С вЂ” СН, (СНз)зССНО

/

4.15. В каких условиях следует проводить бромированна матилизопропилкатона, чтобы

получить 3-бром-3-матилбутанон-2? Ответ мотивируйте.

4.16. Объясните, почему 13-галоганкетоны очень легко вступают в реакцию Е2- элиминирования с образованием а„р-непредельных карбонильных соединений? Для какого типа 11-галогенкатонов эта реакция невозможна?

' 4.17. Объясните„почему для ацетнлацетона (пентандиона-2,4) концентрация енольной формы намного выше, чем для пентанона-2?

4,1$, Почему для ацетнлацетона содержание анольной формы в гексане выше, чем в воде? Ответ обоснуйте, учитывая существование водородных связей.

Распознанный текст из изображения:

4 19 С вяните в какой из приведенных пар карбонильных соединений содержание ~ 4,2$, ПРоведите реакцию альдольной конденсации ацетона и матилзтилкетона так, чтобы

енольной формы выше. Ответ мотивируйте. Приведите схемы кето"енольиых, ацетон выступал в качестве метиленовой компоненты (направленная конденсация).

равновесий. Обработайте полученный альдоль кислотой, и на продукт реакции подействуйте:

а) Снзс(О)снзсоосзн4 и СнзСНзсно а) бутилитием; б) 1чаВН4 в спирте; в) метиламином; г) ХаС1ч/СнзСООН;

д) 1.1А(Н4/абсолютный эфир; е) Нр/Рс1/С/ВаБО4/хинолин.

б) О и СН С(О)СНз

Ъ'' 4,26, С помощью каких реакций можно отличить: а) циклогексанон от бензальдегида; б)

ацетон от циклогексанона? Приведите соответствующие уравнения реакций.

в) ХССН2С(О)СНз и СНзсНО

4.27. Получите ацетон из метилового спирта и неорганических реагентов

Г ~ — С вЂ” СНз

$ Ц

О

ООС,Н,

4,28,. Какие амиды образуются в результате перегруппировки Бекмана из оксимов

следующих кетонов:

а) ацетона; б) циклопентанона; в) сии-оксима метилэтилкетона;

г) бензофенона (дифеннлкетона).

,')14.20./Осуществите следующие превращения, используя реакцию альдольно-кротоновой ~ — ~ конденсации, укажите условия протекания процессов;

4.29~'С помощью реактивов Гриньяра осуществите следующие превращения:

) СН СНΠ— -4~ — — Ъ СНЗСНСН2СН2ОН

3

!

ОН

н сн(снз)2

б) СНзСНΠ— 4 — ~ СНзСНСНСН2ОН

б) СнэСН2СНΠ— 4 - — ~ СнэСН~СНС==ССНСН1СНз

ОН 13Н

Рв

в) СнзСН=СНСНзССНз —." -.— 4 СнэСН=СНСНз1СНз

ОН

Синтезируйте необходимые реактивы Гриньра из доступных реагентов.

Сколько продуктов реакции может образоваться в каждом из перечисленных случаев.

?

Если их несколько, укажите„какой из них преобладает.

4.23. Проведите альдольную конденсацию пропионового альдегида„объясните, в каких

условиях следует проводить реакцию, чтобы избежать кротоновой конденсации.

'/ 4.24. Из ацетона синтезируйте пинаколнн (3,3-диметилбуганон-2) и введите его в следующие реакции:

~4.21. 'Какие из предложенных карбонильных соединений способны вступать в альдольнокротоновую конденсацию? Напишите возможные продукты реакции,

а) бензальдегид; б) цнклопентанон; в) 2,2-диметилпропаналь;

г) метилизопропилкетон; д) ацегофенон (метнлфенилкетон);

е) циклогексанкарбальдегид,

~4.22. Напишите схему альдольно-кротоновой конденсации для смеси:

а) бензальдегида и ацетона;

б) метилзтилкетона и уксусного альдегидв;

в) 1-метилциклогексанкарбальдегида н пропионового альдегида

г) формальдегида и ацетофеноиа

а) с избытком брома в концентрированном растворе КОН„

б) с гидроксиламином в кислой среде;

в) с гидразином в кислой среде;

г) с 1ЧаВН4 в спирте;

д) с формальдегидом в кислой среде;

е) с КМп04 в серной кислоте при нагревании.

~.4,3О. Осуще .в ..едующие превращ

Вгз КОН Н,О

СН,СН,

он Снз)чн2 11Н21чн

А ~,, с~а к -р~Р

С,Н,ОН НК; Н' КОЕ1,-1'

этилен гли коль

4.31. При окислении циклического углеводорода А состава С~Н1з озонолизом с

последующим разложением озонида Хп/СНэСООН, образовалось бифункциональное соединение В (С7нцОз), не дающее реакции серебрянного зеркала, а при обработке хлором в концентрированной щелочи образует соединение с С (С~Н404Иаз) и тяжелую, несмешивающуюся с водой жидкость; при окислении соединения В перманганатом калия в кислоте при нагревании образуется соединение Р (С4ня04), дающее красную окраску раствора лакмуса. Определите строение соединений А, В, С и Р и приведите уравнения всех упомянутых реакций.

Распознанный текст из изображения:

5,1. Объясните тот факт, что карбоновые кислоты как в твердом, так и в жидком состоянии

существуют в виде димеров. ° 5.2, Объясните, почему карбоновые кислоты имеют более высокие темпера!уры кипения и

плавления по сравнению с соответствующими спиртами. ° 5.3. Сравните по силе приведенные кислоты: ' а) муравьиную и пропионовую; б) масляную (бутановую) и 2-нитробутацовую; ° в) трифторуксусную и трибромуксусную; г) хлоруксусную и трихлоруксусную„. д) пропионовую и акриловую (пропеновую); е) циклогексанкарбоновую и бензойную; ж) буген-2-овую и бутин-2-овую; з) уксусную и трнметилуксусную (пиваяииовую). Ответ мотивируйте. ° 5.4. Определите, какие из перечисленных ниже соединений относятся к производным карбоновых кислот, и назовите нх:

:Ф Снзсн2СООХа; Снзснзсн2С; з О СН СНОН, СН .Ф . СНзС

С НзСН2С ~~О С Н =Р

ХН2 . СН,СН=СНСХ; НС 5.5. Расположите в ряд по скорости гидролиза следующие соединения, приведиге условия реакций, структуры продуктов и назовите их: СОС!

СнзСООС~Н5 ' (Снз)2СНСОХрН2' (СнрСН2СО~О СН~СН~СНзСХ 5.6. Какое из приведенных ниже равновесий соответствует процессу катализа реакции этерификации? Ответ мотивируйте, приведите механизм реакции зтерификации; йс Н БО ВС

О

ОН О

в $, 10; Исходя из карбида кальция получите ангидрид янтарной (бугандиовой) кислотьь Какой продукт образуется при его взаимодействии с аммиаком при нагревании?

я 5, 11, Ив этилена получите нитрил пропионовой кислоты

в 5,12, Как с помощью магнийорганических соединений получить следующие кислоты:

' ' р а) триметнлуксусную, б) бейзойную, в) циклогексанкарбоновую?

!

! я.$Л3; Получите из зтанола масляную (бутановую) кислоту.

' .. 5з14, Из пропена получите метиламидуксусной кислоты.

$.15'. С помощью каких реакций можно различить:

а) пропилформиат и метилпропнонат; б) муравьиную и масляную кислоты;

в) бензойную и 3-ацетилбензойную кислоты?

у'з

'4 5.16, Напишите структуры соединений в следующей цепочке превращений:

рзон,— а л - л- е — зр

Вг КСХ Н,О Вг КСХ

М

Р(красный!

.'~ 5 17. Осуществите следующие превращения, укажите структуры образующихся соединений:

Н20 НВг Мй БОСЬ СНзОН

!) СНСНС=СН ' А --  — С О ' В

л 3 2 ' эфир абс

С,Н,

2)

2) Снзсн=сно — р- А — — р В -р. С вЂ” ' р -- 0 — — р,- К + Р

НВг КСХ КОН СнзСОС! НзО

нСОзН НзО,а'

= 5;1$.' Почему содержание енольной формы в сложных эфирах на несколько порядков ниже, 'чем в альдегидах и кетонах?

5;19: .Напишите условия реакции и продукты сложноэфирной конденсации.

а) для пропилацетата; б) между этилацетатом н этилформиатом.

в) между этилбензоатом и зтиловым эфиром фенилуксусной кислоты.

'( 5,20е Синтезируйте следующие кислоты из малонового эфира:

а) метилфенилуксусную; б) пропионовую; в) 4-оксопентановую;

г) 2-метилбутандиовую (а-метилянтарную).

.О'Н

КС + НЕБО~

ОН ОН

5.7. Напишите уравнения реакций фталевого ангидрида (ангидрид артобензолдикарбоновой кислоты) со следующими реагентами, назовите образовавшиеся продукты: а) аммиак; б) пропиловый спирт; в) фенолят натрия; г) димегиламин,

5.8. Расположите в ряд по скорости реакции этерификации с пропиловым спиртом

следующие кислоты: циклопентанкарбоновая, муравьиная, уксусная, 2,2-

диметилбутановая. Ответ обоснуйте.

З.О. Из золр з ле л олу меалллз-мел лбу а~~ой»елозы. зу~

5.21. Из этилпропионата получите зтил-2-метил-3-оксопентаноат и обработайте его

последовательно зтнлатом натрия и иодистым метилом, затем проведите кетонное расщепление продукта и укажите условия процесса и структуру полученного соединения.

Р'-:

1.:3,22у Из этилового эфира фенилуксусной кислоты синтезируйте диэтиловый эфир

феиилмалоновой кислоты

523, Из малоновой кислоты получите циклобутанкарбоновую кислоту. Укажите условия всех используемых реакций

$;.24; Из этилацетата получите 3,4-диметнлгесандион-2,5

Распознанный текст из изображения:

6. УГЛКВОДЫ

б;-1,-:,. Приведите не менее двух примеров:.; а), альдотетроз 13-ряда; б) кетопентоз 1.-ряда; в) альдопентоз О-ряда; г) альдогексоз 1.-ряда и 13-ряда; д) альдокетоз 13-ряда.

Сгн5Мя1зг КМг00

Ь) СаС вЂ”" — В А -2моль ) В25изльВ

2 ИН5 жвдк, Н2О

6,2, . Какой из углеродных атомов определяет отнесение углеводов к О - или Ь -ряду? Йрнведите пример„используя формулы Фишера,

6,:3; Сколько существует стереоизомерных: а) альдотетроз; б) альдопентоз?

6;4; К какому стереохимическому ряду (по глицериновому альдегиду) относятся

приведенные моносахара

5.26. Напишите какие соединения образуются при нагревании а-, р-, н у-гидрокснмасляных килот:

го

НОСН,СН,СН,СООН вЂ” А

о

СН,СН(ОН)СН,СООН В

„О

с

Н ОН

НО Н

Н ОН

сн,он

Н ОН

сн,он

Дайте названия п иведенным соединениям.

сн,он

го

СНЗСН2СН(ОН)СООН вЂ” --В- С

Подействуйте на соединение В газообразным НВг

НО Н Н -ОН Н ОН

сн,он

5.27. Осуществите следующие превращения;

С Н5ОН 1) Сгн5ОХа

НООС<СН,),ОООН В ) ' '

Нгбо4

1) Сгн5ОХа 1)КОН/Нго; 1'

ВС)~О

2) СНз1 2) НзО

3) 1

Р

бс;5, . Что такое эпимеры? Проиллюстрнруйте явление эпимеризацни на примере глюкозы.

~!,'6,6,! Определите, какие соединения в нижеприведенном ряду являются энантиомерами,

какие диастереомерами

5.28. Расшифруйте условия следующих реакций, укажите необходимые реагенты:

СН,ОН

с н

1) ")

НООС(СН2) СООН вЂ”вЂ” о — '-

2)

Н

НО

Н

Н

Н Н ОН сн он

Дайте названия этим соединениям

б';Т;:-'. Среди приведенных пар выберите пару идентичных структур, назовите эти соединения:

Ц (5.30. Приведите структуры соединений, соответствующих следующим реакциям:

ф~

Н

Н ОН б) НО Н

Н ОН Н ОН

сн он

МаСН(СООС2Н5)2 1ЖН~ЖХ г БОС12 1ЧН. Вгг/КОН

Снг=СНСН2С1 — -- — — В А —; — — ) В - — В. С вЂ” — В 1З вЂ” В Е

2)Н О'

3) с'

Н

Н

ОН

сн он

5.31. Осуществите следующие превращения.

О

с н Н Н НО Н

Н

сн,он

сн он

с-н

НО

НО Н

Вн(ОН)г Г 1) 1,))А1Н Н~БОа 0 СНЗОН

ноос)сн ) ОООН А —. В . С вЂ”,  — В В

25

,) Н,О- г Н2$04 Н'

го

Н

Н „НО Н

Н Н Н ОН

ОН НО Н Н ОН НО

сн,он сн,он

22

));

ОН

,ОН

)

' В~ -'5.25. Осуществите следующие превращения, указав структуру конечного соединения Е,

используя формулы Фищера:

а) СаС Н21~н А — ~Л ~В 2мо оьььн- С вЂ” — 0 Э вЂ” — -5 Е

1' 2 ~4) иго

5.29. Какие соединения образуются в следующей цепочке превращений:

;О,

НВг 1) Мя 1) С11„- СНг КМп04 Вгг

(СНЗ)2СН=СН2 — В А — — —   — — — — — ~ С н ~ 1) — - 'Ф' ян

эфиР вбс 2) Нзо Н Р(красный)

кат.

О

с'н

Н~-ОН

„о

с-н

Н ОН а) НО Н Н ОН Н вЂ” ОН

сн он

О

с „ НО Н НО Н Н ОН Н ОН

СН2ОН

~~0

с

НО и Н

Н

О

Н НО Н НО Н НО Н Н ОН

сн,он

,,О

Н Н ОН Н ОН НО Н НО Н

сн он

с н

Н ОН НО

Н Н НО СН2ОН

Н

Распознанный текст из изображения:

6.9...

6. 10.

СНзОН

ОС Н

СН2ОН НОНзс О СН2ОН

ОСН,

ОС2Нэ

Н

НО

НО

ОН

2 3

СН,ОН

НОН2С О

ОН

СН,

Н ОН

6. 11

НОН С О ОСН

Н

СНзОН

НО О

5

6.13.

6. 14.

6. 15

6.18

Объясните тот факт, что свежеприготовлениый раствор глюкозы не дает реакцию

серебряного зеркала, а эта реакция возможна только через некоторое время?

Что такое явление кольчато-цепной таутомерии. Проиллюстрнруйте его на примере

рибозы и глюкозы.

Объясните, что такое явление мутаротации. Проиллюстрируйте его на 'примере глюкозы, используя проекционные формулы Фишера и формулы Хеуорса, Почему свежепрнготовленный раствор перекристаллизованной из воды 0-(+)-глюкозы имеет удельное вращение (а1,~ =+111', а свежепрнготовленный раствор 0-(+)-глюкозы перекристаллизованной из пириднна имеет удельное вращение (а)вм =+19.2'? После выдерживания обеих растворов угол вращения выравнивается и приобретает значение [а)~"' =+52. 5'. Прокомментируйте этот пример, используя понятие мутаротации,

Как осуществляется наращивание цепи углеводов. Покажите это на примере

превращения эрнтрозы в рнбозу.

~' 6. 12., На глюкозу подействуйте следующими реагентами: а) бромной водой; б) метанолом в присутствии НС1; в) МаВН4., г) Н1ЧОз (разбавленная и концентрированная); д)

диметилсульфатом в присутствии щелочи; е) уксусным ангидридом (избытком), Для

каких форм (циклнческой или линейной) характерна каждая из реакций?

Как осуществить превращение 0-альтрозы в 0-рибозу? Напишите уравнения

соответствующих реакций, используя формулы Фишера.

С помощью каких превращений можно нз глюкозы получип, фруктозу?

Используя формулу Фишера изобразите структуру пеитозы, являннцейся эпнмером

арабинозы, назовите это соединение.

6.16. Напишите реакцию образования озазона для рибозы. Предскажите, с какой из

!

альдопентоз образуется такой же озазон.

; 6,1?„Сколько оптических изомеров соответствует циклической форме альдогексозы?

Отличается ли их количество от количества изомеров для линейной формы

альдо гексозы?

При окислении О-рибозы, О-арабинозы, 0-ксилозы и 0-ликсозы образуются

тригидрокснглутаровые кислоты. Какая из этих кислот является общей для двух из

перечисленных альдопентоз„почему тригндроксиглутаровая кислота, полученная из

ксилозы оптически неактивна и ее нельзя расщепить на антиподы?

6.19. На примере О-маннозы покажите, в чем заключается разница в методах укорочения

цепи альдоз по методу Руфа и по методу Воля.

6. 20.

113~

Что получится, если лактозу подвергнуть исчерпывающему метил нрованию н полученное соединение нагреть с разбавленной соляной кислотой? Приведите условия и реагенты для реакции исчерпывающего метилирования, напишите соответствующие уравнения реакций, используя формулы Хеуорса. К какому типу дисахаров (восстанавливающему нли невосстанавливающему) относится лактоза? Ответ мотивируй.ге схемой реакции.

Проиллюстрнруйте, с помощью каких реакций можно отличить сахарозу от мальтозы

в,'"-я:; Иа основании чего можно сделать вывод о возможности взаимодействия мальтозы с фенилгидразином и уксусным ангидридом

6;.'Ф,.' Какой из структур соответствует следующее название а) метил-а-0-фруктофуранознд; б) этил-р-0-глюкопиранозид

6:;24;. Напишите структуры дисахаридов, соответствующие следующим названиям: а) 4-0+О-тлю копиранознл+О-глюкопнраноза б) 5-О-а-0-ксилопнранозил+О-рибофураноза

'",': .:::„';:"6;,М;,: 'Установите структуру днсахарида, если при его гидролизе образуется глюкоза и

манноза, а при осторожном окислении и последующем гидролизе образуются

глюконовая кислота и манноза. Определите восстанавливающим или

невосставливающим является данный дисахарид.

;.:;!,": "'..:,"~~~.,:, . окажите, каким образом можно установить структуру лактозы на основании

приведенных ниже данных

а) Этот сахар гидролизуется р- 0-галактозидазой и образует смесь равных

количеств 0-глюкозы н О-галактозы,

6) Лактоза мутаротирует и дает фенилозазон.

в) Окисление лактозы бромной водой с последующим гндролизом дает Р-

ч глюконовую кислоту и Р-галактозу.

г) Метилирование н гидролиз лактозы приводят к тетра-О-метил- Р-галактозе

и 2,3,6-трн-О-метил-Р-глюкозе. То же производное галактозы может бьггь

получено путем метилирования и гидролиза О-галактопиранозы.

д) Окисление лактозы бромом с последующим метилированием н гидролизом

приводит к тетра-О-метил-1,4-глюконолактону и такому же производному

галактозы„как в и. (г),

Напишите все схемы упомянутых выше реакций.

Распознанный текст из изображения:

Ннг Инг ~г

2

ЧО

Ог

НзС Снз

!

г) СнзснгснгснгМНг,' д~) СНзС вЂ” Сснз

1 1

Нгм ОН

МОг

б) СнзОСНгсНгМНг и СНзМНСНгснгОН,

в) СНзСНгС(О)МН и СНзОСНгСНг)чНг

7.5.

нз приведенных ниже веществ, исходя из

Ъ~ ф"

.- ~Вг

СНзССНгСНз

~1 НгБО5. СН СН С(О)?4НСН

ОН

з"

с1

7. АМИНЫ И АМИНОКИСЛОТЫ

7.1. Какое из приведенных ниже соединений должно быть, по вашему мнению, более сильным основанием? Ответ мотивируйте.

1ЧНг 1чнг ын,

г

-==~ С(О)СН, С(о)СН,

У НН(Сгнз)г и СзН,МНг г) 'ын „~;„Н

/

7.2. Расположите в ряд по увеличению основности следующие анилииы:

7,3, Расположите следующие соединения в порядке возрастания их основных своиств в водном растворе: этиламин, пиперидин, анилин, триэтиламин, ацетамид, мочевина.

7.4. Гуанидин — очень сильное основание (К,=1); он представляет собой исключение из

утверждения о том, что основные свойства ненасыщенных аминов слабее, чем у насыщенных. Раесмотрите возможные пути присоединения протона к гуанидину и мотивируйте ответ, используя резонансные структуры для продуктов протонирования.

П -пропилхлорида с избьгтком аммиака можно ожидать смеси моно-, дирн реакции н-пропи

и три-н-пропиламинов. Кроме того может образоваться некоторое количество тетра-ни опиламмонийбромида, Каким образом можно разделить образовавшуюся смесь, используя только янтарный ангидрид. Приведите уравнения реакций, соответствующие взаимодействию янтарного ангидрида с данной смесью. ак регенерировать квкдый амин?

7.б. Нз третбугилбромида синтезируйте третбутиламин.

7.7. Как объяснить, основываясь на механизме реакции, что в результате перегруппировки Бекмана син-оксим метилэтилкетона образуется только метиламидуксусной кислоты?

.г,'В,'==. Осуществите перечисленные ниже превращения, указав реагенты и условия реакций

а) СНзСН=СНСНгС1 — ~ - — — ~ Снзсн=снснгснгХНг

в) СНзсснгРЬ 'ь ~ СНзСНС НгРЬ

Хнснгснз

7;,9, Чем объяснить, что при взаимодействии н-пропиламина с азотистой кислотой наряду с'н-пропанолом образуется изопропанол и пропен? Ответ мотивируйте, рассмотрев механизм. реакции.

7;:зО. Образование каких продуктов можно ожидать при реакции указанных ниже аминов с

азотистой кислотой (в большинстве случаев образуется несколько продуктов)'

а) (Снз)гснснгг'Нг,' б) РЬСН=СНСНгннг,' в) МН

з, Укажите для каждой из приведенных ниже пар соединений качественную пробу (желательно пробирочную реакцию)„ которая позволит различить эти соединения: а) (Снз)зС~ЧНг и (Снз)г1ЧСгнз,

2; Какие реагенты н условия проведения реакций должны быть использованы при

получении изобутиламина по приведенным ниже реакциям?

а) перегруппировка Бекмана; б) перегруппировка Гофмана;

в) синтез Габриэля; г) восстановление литийалюминнйгидридом.

7,13.' Предложите схемы превращения анилина в следующие соединения: а) фенилгидразин; б) п-броманилин; в) бензонитрил; г) сульфаниловая кислота; д) пннтроацетанилид; е) м-броманилин; ж) о-хлоранилии.

-'- 'а:!":.': 7:::14. Предложите схемы синтеза для каждого

бензола, используя соли диазония

,Г= ~

а) Р— (,,„?Хнг б)

/ ',,

в) Вг-~,,Р- 1ч'Ог г)

Вг

'! ИНг

Распознанный текст из изображения:

8. ФЕНОЛЫ

ОН

О,

СН, НО, НОг ОСН,

г

КОН

— — А + В (Сгнзо)

о

Как можно различить о-крезол и бензиловый спирт?

~!Ог

КОН

— "' — "-'в. А (СбнэСЫОз)

Мог

!ЧО2

Осуществите следующие превращения: СНэ

КОН

1 моль

— — в А

Вг

!аког

/ !аког

!4==+' ~, у О, Нгн

ОН

ОН

СООН

Со~ ~С2~Ь

ч, 8.1. Напишите уравнения реакций, лежащих в основе промышленных методов получения фенола.

8.2. Из о-хлортолуола получите о-крезол. Приведите схему механизма реакций

8.3 Из о-хлорнитробензола получите о-нитрофенол. По какому механизму протекает

реакция. ) 8.4. Расположите следующие замешенные фенолы в порядке возрастания кислотных свойств.

ОН ОН ОН ОН

° 8.5. Укажите условия нитрования„галогенирования и сульфирования фенола и крезола

', . 8.7. Предложите пути осущетсвлення следующих превращений: а) бензол -+ 2,4-динитрофенол; б) и-аминофенол -+ 2-бром-4-аминофенол

Исходя иэ бензола получите орта-, мета- и нара-нитрофенолы.

НгЯО4 1) Хаонсплав. Хаон СНэСН2Вг

А, В о о

мани. 2) Н

8.10. Из фенола синтезируйте пикриновую кислоту.

8.11. Синтезируйте фениловый эфир бензойной кислоты иэ бензола.

8.12, Укажите условия протекания следующих процессов:

8.13. Синтезируйте фениловый эфир уксусной кислоты А, содержащий нзотопную метку па

атому кислорода:

,О

СнзС ~о~зС Н

А

Обработайте соединение А раствором щелочи, укажите продукты реакции и

местонахождение изотопной метки,

30

,::,,!~-'„-''-"!::::~~~(44: Из фенола синтезируйте: а) п-бромфеиол; б) о-бромфенол,

, еья' ",я

,;:::,:,;.',,"!:.".:',:;:;::,,:::.;,:$,:.$8„:,$акой продукт образуется при действии на фениловый эфир бензойной кислоты ;::!:,!'';~!'"„:,.',:,":-',","=;,,':,:;~:,::':;Ф!':~6;::Предложите путь синтеза из бензола м-бромфенола ,. -: '~~..;"-.~~~":"''.,:,-";";:;:-:$;;::17;-:Укажите условия протекания следующих реакций. ог СООН СОО!Ча ОООН ! О

г

Ъ'~'„.':",';,: ~ф.,$8, закончите уравнения реакций

:,$;49;: Из толуола синтезируйте 2-амина-4-метилфенол и получите на его основе следующие

11равители:

Снэ

: 'Ф;",~6, Синтезируйте из бензола резорцин (мета-дигндроксибензол)

э

Распознанный текст из изображения:

Рв ШКНИЯ

задач певьзшеннай слвжнгасти

гНз

1) ~Б!а)гВН

Расн сн снРН

2) СНзСООН

Н

Йсн=снрв — -н- ) вснсн=снрв

1) ХНИНг

2) 1)20 !

С

ф

СЭ

Снгон

ОН

О

ОН

Нго/Н'

СНзСНгСНгСНСНгСнз

!

ОН

Нг Н' Н

сн с,н с=-сс,н,

1)на)4нг

2) СгНзВг !наРРН,О

тнгяоа

км о,н,о

СНзСНгСНСНСНгСНз

Н1 1.

СгНзССН2СгНз

Снз

Снз-4-С-Снз

!

СН О

СНз

— а СНз — С вЂ” С вЂ” СНз

Н,С Н~~~

1.33. Смесь оптически активных (В,К) и (Я,Б) 2,3-дибромбутанов образуется в случае присоединения брома к Х-бутену-2, т.к. злектрофильное присоединение брома к алкенам протекает стереспецифично как анти-процесс. Если ввести в реакцию Е-бутен-2, то продуктом реакции будет мезо-форма - (В Б) 2,3-дибромбутан.

А — уксусный альдегнд СНзСНО

В и С вЂ” рацемическая смесь (И,К)- и (Б„Б)- бутандиолов-2,3. (Окисление КМпО» в

воде и ОвО» — зто процессы син-гидроксилирования)

Р— мазо-форма - (К.Б) бутандиол-2,3. (Процесс протекает как анти-

гидроксилирование, через промежуточное образованиезпоксида).

Š— уксусная кислота СНзСООН

б.26.

а) Лактоза должна состоять из 13-глюкозьз и Р-галактозы с !3-конфигурацией галактозидной

связи.

б) Возможность мутаротации и образования озазона свидетельствует о возможности

образования открытой формы, следовательно, один из фрагментов имеет свободный

гликозидный гидроксил, т.е. является восстанавливающим дисахаридом.

в) Окисный мостик, связывающий два сахара, находится между С-1 галактозы и одним из

углеродных атомов глюкозы, за исключением С-1 (свободный гликозидный гидроксил)

г) Галактозный цикл лакзозы должен быть пиранозным. О-Гликозидная связь находится при

С-4 или С-5 глюкозы.

д) Так как бромированне с последующим метилированием и гидролзззом приводит к тетра-О-

метил-1,4-глюконолактону, окнсный мостик в лактозе должен находится между С-1 и

галактозы и С-4 глюкозы.

Таким образом, галактоза имеет следующее строение:

7.1В, Соединение д) в результате обработки азотистой кислотой образует карбоквтион, который перегруппируется в пинаколин:

Снз Нз СНзСНз

Н)ЧО ! ~ - СН,

сн, -~ — 1 — сн.

! 9

НгН ОН ОН

~:.ВЫ! ЙН. Н

А

н сссс,н, ~ сн,сРсаснсссс,н, " сн с(с)снсссс н

Ха 2) Нэо

СН,СНСООС,Н,

Н

""-'--'":У-; -':"~-=~ Сн,с(О)СНСООН вЂ” ~- СН,ССН,СНСООН

!!

О ~Нз

Щ".НгСНгОН вЂ” а СНзСН2СНгСООН 3-в- СнзСнгСНВРСООН вЂ” г — ~-ь

Нг'РО» Ра~». Н'

ХаСН(СООСгнзЪ 1) Иаонанго, з' снаснн сссс н сн снснсссс Ра ~ нсссснсн сссн

2) НзО'; З) з' ! СН(СООС Н )

О

йгссНУк — жнгснгснв гв — Рвсн,Снс снр Р снв сн=снРь

Втга)зз С2нэон, )чу )н'аС=СН

1 моль Хаон

А

Распознанный текст из изображения:

16.16.

СОДЕ РжАИИЕ

н снзон

н о

он он Ср

нс1кат.

он

он

н он

1

~" +-;-==,:.:.::.:, ИДЫ СПИРТЫ ПРОСтые ЭФИРЫ

~~,-",.„':,',.';,:-.,,'.,'-: Зиоксиды

7

носн,

н

носн,

сн,

н он

~лр,о

сн осн2

СТЬ

тические уГЛЕВОдОРОды

12

сн,

нз

ые соединения

КИСЛОТЫ

20

ино кислоты

АННЫЕ ЗАДАЧИ

ч повышенной сложности

36

ьВ

ь-В

за

Наиболее устойчивую конформацию имеет соединение 1 — транс-1-трет-бугил-4- хлорциклогексан: в наиболее устойчивой конформации кресла оба заместителя занимают экваториальное положение. Для цис- изомера 1-трет-бутнл-4-хдорциклогексана в конформации кресла только один заместитель может находиться в экваториальном положении, второй при этом будет аксиальным. В этом случае наиболее устойчивой конформацией будет та, в которой экваториапьным является наиболее объемный заместитель (соединение П), т.е, трет-бутил.

',:;':~А".::::;::;-:::.АФОмлтично

~'":-":.':."-.:.,'':,::--',::".М'АРОМА 1„-:::.';,:;:А-:,: —.'„":::.':: '~АРБОНОВЫЕ

', ~~.,',".-,,,-,'.'.",".А,,":,:,:::,'-УГлеВОДы

Файл скачан с сайта StudIzba.com

При копировании или цитировании материалов на других сайтах обязательно используйте ссылку на источник