Асилова Н.Ю., Бойко И.П., Борисова Е.Я. и др. Сборник задач и упражнений по органической химии (1 часть) (1022696), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Ответы обоснуйте.
11. Закончите уравнения следующих кислотно-основных взаимодейст-вий по Бренстеду:
12. Предложите способы разделения следующих смесей соединений, основываясь на различиях в их кислотно-основных свойствах: а) 1,2-этандиола и 2-аминоэтанола; б) анилина и N-ацетиланилина; в) пропиламина и этанола; г) фенола, 1-бутанола и уксусной кисло-ты; д) СH3-CH2-SH и СH3-CH2-OH; е) N(C2H5)3 и CH3-C(O)-N(CH3)2; ж) CH3-C(O)-N(CH3)2 и CH3-C(O)-NHCH3; з) нитробензола и анилина; и) 2-пентанона и 2,4-пентандиона; к) этанола и уксусной кислоты; л) триэтиламина и гексана; м) диэтилового эфира и диэтиламина; н) триэтиламина и диэтиламина. Приведите обоснование предло-женных методов разделения.
13. Дайте определение кислоты и основания по Льюису. В чем заклю-чаются различия, а в чем общность теорий Бренстеда и Льюиса? Какие из перечисленных ниже соединений и ионов относятся к кислотам, а какие к основаниям Льюиса: H, OH, BF3, H2O, этанол, Ag, F, SnCl4, Li, SO3, метиламин, цианид-анион, FeCl3, ZnCl2, H-F, H2SO4, KBr, CH3, CH3, CH3-Mg-I, H3O, NO, CH3O, S2, Br, Br2, CH3Cl, NaOH, KH, HF2, C2H5-SeH, CH3S, CH3S-Cl, H2O2, CH3C=O, (CH3)2C=N, CH3CN, CH3COO, (CH3)3C-O, Hg2. Какие из указан-ных выше соединений и ионов могут проявлять свойства и кислот и оснований Льюиса (амфотерные свойства)? Ответ поясните.
-
Н
![]()
апишите уравнения следующих кислотно-основных взаимодейст-вий по Льюису:
Укажите кислоту и основание Льюиса в этих взаимодействиях. Ответ поясните.
1.5. Классификация химических реакций
1
. Какие существуют типы разрыва и образования ковалентных химических связей? Какие факторы благоприятствуют тем или иным типам? Определите тип разрыва (образования) химических связей для следующих реакций:
2
. Определите тип превращения для следующих реакций:
3. Дайте определения следующим понятиям: нуклеофил, электрофил, радикал. Отнесите перечисленные ниже соединения и ионы к одному из вышеназванных реагентов: CH3•, BH4, H, NH3, бензол, CH3-I, CH3, H2O, Cl•, CH3-CH=O, CH2=CH2, NO2, Cl, Br, Al3, BH3, C2H5-OH, NO, C2H5-O-C2H5, CH3-CH2, диметиламин, CH3-CN, H, ZnCl2, NH2, CH3-O, NH2-NH2, Li, •OH, (CH3)2CH-SH, CH3-SO2-Cl, NH2-Cl, O=CCl2, KCl, CH3-CH=N-CH3, диэтилсульфид, CH3-C(O)-Cl, NH2-C(O)-NH2, CH3-S-Cl, CH3-S•, CH3-C(O)-CH2, SH, CH3-C(O)-O•, CH2, ацетилен, CH3-C=O, H-C(O)-NH2, SbF5, CH3-CH2-Li, CH3-Mg-Cl, BF3, Na2S, SnCl4, (CH3)3C-Cl, H-F. Укажите, какие из перечисленных соединений и ионов могут проявлять и нуклеофильные и электро-фильные свойства. Ответ поясните. Оцените, какие из этих свойств более типичны для данных соединений и ионов.
4. Какие факторы влияют на силу нуклеофильных реагентов (нук- леофильность)? Сравните следующие соединения и ионы по нуклеофильности в апротонных растворителях: а) CH3-C(O)-CH2, [CH3-C(O)]2CH, CH3; б) I, Br, F, Cl; в) CH3, OH, F, NH2; г) NH2, HF, NH3, [(CH3)2CH]2N, H2O; д) CH3-OH, CH3-SeH, CH3-SH; е) NH3, CH3NH2, (CH3)3N, CH3-C(O)-NH2; ж) CH3-CH2, HCC, CH2=CH; з) 1-бутен, 2-бутен, этен, 2,3-диметил-2-бутен, бензол; и) C6H5-SH, SH, CH3-S, S2, CH3-SH, (CH3)2S; к) CH2=CH-CH2, CH2=CH-CH=CH-CH2, CH3-CH2-CH2; л) бензол, толуол, катион фениламмония, анилин, 1,2-диметилбензол; м) H2O, CH3COOH, H3O, CH3-OH, (CH3)2O, OH. Ответы объясните.
5. Каким образом характер растворителя влияет на нуклеофиль- ность? Расположите Cl, Br, F, I в порядке увеличения нуклео-фильных свойств в протонных растворителях (например, в воде) и в апротонных растворителях (например, в диметилсульфоксиде). Ответы поясните.
6. Что такое амбидентные нуклеофилы? В ряду приведенных ниже соединений и ионов найдите амбидентные нуклеофилы: (CH3)3P, CH2=CH-CH2, CH3-CH2-CH2, CH3-O-CH3, CN, CH3-C(O)-CH2, S2, CH3-C(O)-CH3, NH2-CH2-CH2-OH, CH3-CH2-NH2, NO3, CH3-CN, NO2, [CH3-C(O)]2CH, CH3COOH, (C6H5)3C, S22, SH. Для найденных нуклеофилов укажите все нуклеофильные центры.
7. Какие факторы влияют на силу электрофильных реагентов (элект-рофильность)? Сравните следующие соединения и ионы по элект-рофильности в апротонных растворителях: а) CH3, CH2=CH-CH2, CH3-CH2-CH2, CH2=CH-CH=CH-CH2; б) CH3-I, CH3-F, CH3, CH3-Cl, CH3-Br; в) CH2=O, CH3CH=O, (CH3)2C=O; г) CH3-SO2-Cl, CH3-S-Cl, CH3-S(O)-Cl; д) NO, NO2, Cl-N=O, HO-N=O, O=N-OH2; е) LiF, BF3, BeF2, BCl3; ж) CH3, (CH3)2CH, CH3-CH2, (CH3)3C, CH3-O-CH2; з) Cl, I, Br; и) CH3-C(O)-O-CH3, CH3-C(O)-Cl, CH3-C(O)-O-C(O)-CH3, CH3-C(O)-NH2, CH3-C(O)-OH, CH3-C(O)-O; к) CH3, OH, NH2; л) Li, Cs, K, Na. Ответы объясните.
8. Что такое амбидентные электрофилы? В ряду приведенных ниже соединений и ионов найдите амбидентные электрофилы: NO2, HOOC-CH2-COOH, CH2=CH-CH2, CH3-CH2-CH2, Br-CH2-CH2-Cl, CH3-C(O)-CH3, CH3-CH2-I, O=CH-CH=O, CH3-CN, CH2Cl2, (C6H5)3C, NH2-Cl, Br-CH2-C(O)-CH3, NC-CH2-CH2-CN. Для найденных элект-рофилов укажите все электрофильные центры.
9
. Проведите классификацию следующих реакций по типу разрыва химических связей, типу реагента и типу превращения:
1.6. Стереоизомерия органических соединений
1. Какие вещества называются изомерами? Назовите различные виды изомерии. Что такое стереоизомерия? Какие существуют виды стереоизомерии? В чем заключается их отличие?
2. Дайте определение явлению конфигурационной стереоизомерии. Какие основные виды конфигурационных изомеров вы знаете? Что такое хиральный центр? Среди перечисленных ниже соединений выберите хиральные вещества с одним асимметрическим атомом углерода: 2-хлорбутан, пентан-2-ол, пентан-3-ол, пропан, 2-метил-пентан-2-ол, 2-метилпентан-3-ол, 1,1-дихлорэтан, 1-дейтероэтанол, 1-бром-1-хлорэтан, 3-метокси-1-бутен, 3-метил-1-бутен, 2-гидрокси-бутандиовая кислота, бутандиовая кислота, 2-хлорпропановая кислота, 3-хлорпропановая кислота, 2,3-дигидроксибутандиовая кислота, этанол. Сколько конфигурационных стереоизомеров имеют выбранные вещества? Как эти стереоизомеры называются и чем они различаются? Для каждого из выбранных веществ изобразите эти стереоизомеры в виде пространственных моделей.
3
. Каким образом получают проекционные формулы Фишера для хиральных веществ с одним асимметрическим атомом углерода? Превратите следующие пространственные модели в проекционные формулы Фишера (не менее двух для каждого вещества):
4. Сформулируйте основные принципы стереохимической номен-клатуры для хиральных молекул с асимметрическими атомами углерода. Определите конфигурации всех соединений из предыду-щего задания (а-м) (по R,S-номенклатуре).
5
. Определите конфигурации по R,S-номенклатуре следующих соединений, представленных в виде проекционных формул Фишера:
Преобразуйте указанные проекционные формулы Фишера (а-и) в соответствующие пространственные модели.
6. Сколько конфигурационных изомеров имеют следующие вещества: 2-гидрокси-3-хлорбутандиовая кислота, 2,3-дигидроксибутандиовая кислота, 4-фтор-2-пентанол, 2,3,4,5-тетрагидроксипентаналь, 2,3-дибромбутан, 2,3,4-тригидроксипентандиовая кислота, 1-бром-2,3-дихлорциклогексан, 1,2-дихлорциклогексан, 3-бромциклопентанол, 2-бром-1-дейтеро-2-хлорэтанол, 2-бром-1,3-дихлорциклогексан, бутан-2,3-диол, пентан-2,3-диол? Для каждого из указанных ве-ществ: а) нарисуйте проекционные формулы Фишера всех конфи-гурационных изомеров; б) определите конфигурации хиральных центров каждого стереоизомера; в) укажите какие пары стерео-изомеров являются энантиомерами, а какие диастереомерами; г) укажите какие из стереоизомеров будут обладать оптической активностью, а какие не будут.
7. Нарисуйте пространственные модели и проекционные формулы Фишера для следующих соединений: (R)-транс-1,4-гексадиен-3-ол, (2S,3S)-бутан-1,2,3,4-тетраол, мезо-бутан-2,3-диол, (2S,3R)-2-бром-3-фенилбутан, (2S,3S)-4-фторбутан-1,2,3-триол, (2R,3S)-2-гидрокси-3-хлорбутандиовая кислота, (1R,2R)-1-бром-2-хлорциклогексан, (S)-2-хлор-1-бутанол, (2R,3R,4R)-2,3,4,5-тетрагидроксипентаналь, (R)-2-метил-3-фенил-1-бутен, (2S,3S)-2,3-дигидроксибутандиовая кис-лота, мезо-1,2,3,4-тетрабромбутан, мезо-4-циклогексен-1,2-диол. Для каждого из соединений с двумя хиральными центрами нарисуй-те также один из возможных диастереомеров.
8
. Определите конфигурации хиральных центров для следующих сое-динений, представленных в виде проекционных формул Фишера:
-
Дайте определение понятию “конформационная стереоизомерия”. Какие факторы дестабилизируют или стабилизируют отдельные конформеры? Какие особенности конформационного поведения характерны для насыщенных карбоциклических соединений с размером цикла 3, 4, 5 и 6 атомов?
-
Изобразите три наиболее устойчивых конформационных изомера в виде проекций Ньюмена и в виде перспективных моделей для следующих соединений: а) 2-бромпентана (относительно связи С(2)-С(3)); б) бутан-2,3-диола (относительно связи С(2)-С(3)); в) 2-метил-3-хлорбутана (относительно связи С(2)-С(3)); г) 1-амино-2-бутанола (относительно связи С(1)-С(2)); д) пропан-1,2-диола (относительно связи С(1)-С(2)); е) (S)-2-хлорбутана (относительно связи С(2)-С(3)); ж) 1-бромбутана (относительно связи С(1)-С(2)); з) 2-метилбутана (относительно связи С(2)-С(3)); и) 2,3-диметилбутана (относительно связи С(2)-С(3)); к) (S)-2,3-диметил-1-хлорбутана (относительно связи С(2)-С(3)); л) (S)-2-бром-3-метилбутана (относительно связи С(2)-С(3)); м) (R)-2-бутанола (относительно связи С(2)-С(3)); н) (2S,3S)-2-бром-3-фенилбутана (относительно связи С(2)-С(3)); о) (1S,2R)-1-фенил-пропан-1,2-диола (относительно связи С(1)-С(2)). Расположите эти конформеры в ряд по увеличению стабильности. Ответы поясните.
-
Укажите положение равновесия между кресловидными конформе-рами для следующих замещенных циклогексанов: а) цис-1-метил-3-хлорциклогексана; б) транс-1,3-диэтилциклогексана; в) транс-1-изо-пропил-2-этилциклогексана; г) цис-1-изобутил-2-метилциклогексана; д) цис-1-метил-2-этилциклогексана; е) цис-1-метил-4-этилцикло-гексана; ж) транс-1-трет-бутил-4-этилциклогексана; з) цис-3-трет-бутил-1,1-диметил-4-этилциклогексана; и) цис-1,2-дихлорцикло-гексана; к) транс-1-метил-2-изопропилциклогексана; л) мезо-1,3-дибромциклогексана; м) (1R,2R)-циклогексан-1,2-диола; н) (1S,2S)-2-этилциклогексанола; о) (1R,2S,4S)-2-бром-1-изопропил-4-метил-циклогексана; п) (1S,2S,5R)-2-изопропил-5-метилциклогексанола. Ответы обоснуйте.
2. Алканы
-
Напишите формулы следующих соединений: а) 2-метилпропан; б) 5-метил-3,4-диэтилоктан; в) 5-метил-4-пропилнонан; г) 2-метилпен-тан; д) 3-этилгексан; е) 2-метил-4-этилгексан; ж) 2,2-диметилпентан; з) 2,2,4-триметилпентан (изооктан); и) 3,4-диметил-4-этилгептан; к) 2,4,6-триметил-3,5-диэтилгептан.
-
Назовите следующие соединения по заместительной номенклатуре ИЮПАК:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
