Асилова Н.Ю., Бойко И.П., Борисова Е.Я. и др. Сборник задач и упражнений по органической химии (1 часть) (1022696), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

1. Назовите следующие углеводородные радикалы: а) –СН₃; б) –С₂Н₅; в) –СН(СН₃)₂; г) –СН(СН₃)СН₂СН₃; д) –С(СН₃)₃; е) –(СН₂)₄СН(СН₃)₂; ж) –СН₂СН(СН₃)₂.

1. Напишите структурные формулы следующих углеводородных радикалов: а) втор-бутил; б) изопропил; в) изобутил; г) трет-бутил; д) изопентил.

1. Определите первичные, вторичные, третичные и четвертичные атомы углерода в следующих соединениях: а) гептан; б) 2,2,4-три-метилпентан; в) 2,2-диметилпропан; г) 2,2,4-триметилпентан.

1. Изобразите и назовите все изомеры состава C₅H₁₂ и C₆H₁₄. Какие из них содержат хиральный центр? Определите конфигурацию стерео-изомеров.

1. Напишите структурную формулу углеводорода состава С₈Н₁₈ с наи-большим числом метильных групп и назовите по заместительной номенклатуре ИЮПАК.

1. Расположите приведенные радикалы в порядке возрастания термо-динамической устойчивости: метил, 2-метил-1-пропил, 1-бутил, 2-бутил, 2-метил-2-пропил. Охарактеризуйте влияние алкильных групп на относительную устойчивость углеводородных радикалов.

1. Какие алканы образуются при сплавлении с гидроксидом натрия следующих соединений: а) (CH₃)₂CHCH₂COONa; б) СН₃CH₂COONa; в) (CH₃)₃CCH₂CH₂COONa; г) NaOOCCH₂CH₂CH₃?

10. Какие алканы образуются при каталитическом гидрировании следующих соединений: а) 2-бутен; б) 3,3-диметил-1-бутен; в) 2,5-диметил-3-гексен; г) 2,4-диметил-2-пентен; д) изопрен (2-метил-1,3-бутадиен); е) 2,2,3,5-тетраметил-3-гексен; ж) 2,3,5-триметил-3-гексен.

11. Из каких алкилгалогенидов можно получить по реакции Вюрца следующие углеводороды: а) гексан; б) 2,5-диметилгексан; в) 3-метилгексан; г) 2-метилгексан; д) 2,6-диметилгептан? Какие алкил-галогениды наиболее целесообразно использовать в каждом случае? Рассмотрите схему реакции на примере получения гексана. Получите последнее соединение диалкилкупратным методом.

12. Какие алканы получатся при действии металлического натрия на следующие смеси: а) метилиодид и этилиодид; б) этилбромид и пропилбромид; в) изобутилбромид и этилбромид; г) этилбромид и изопропилбромид; д) трет-бутилбромид и бутилбромид?

13. Предложите четыре различных метода синтеза 2,3-дифенилбутана.

14. Получите следующие алканы из подходящих алкилгалогенидов через образование магнийорганических соединений: а) пропан; б) бутан; в) 2-метилбутан; г) 2-метилгексан; д) 3-метилгексан.

15. Предложите методы синтеза 2,3-диметилбутана из соединений содержащих в молекуле 3, 4, 6 и 7 атомов углерода.

16. Какое соединение получится при полном гидрировании 3-метил-1-пентина? Как это же соединение можно получить: а) из 3-иод-3-метилпентана; б) из соответствующего металлорганического соеди-нения?

17. Установите строение алкилгалогенида, который при нагревании с HI дает 2-метилпропан, а с натрием образует 2,5-диметилгексан. Приведите уравнения соответствующих реакций.

18. Какие алканы получатся при восстановлении по Клемменсену: а) ацетона; б) 2-бутанона; в) метилизопропилкетона; г) 3,3-диметил-2-пентанона?

19. Установите строение карбоновой кислоты, натриевая соль которой при сплавлении со щелочью образует 2-метилбутан, а при электро-лизе дает 2,7-диметилоктан. Напишите уравнения соответствую-щих реакций. Разберите механизм образования 2,7-диметилоктана при электролизе указанной соли.

20. Напишите схему синтеза литийдиалкилкупратным методом следу-ющих алканов: а) этан; б) пропан; в) бутан; г) 2-метилпропан; д) 2-метилбутан; е) 3-этилпентан; ж) 2,3-диметилбутан; з) 3-метилгек-сан.

21. Какие углеводороды образуются при электролизе водных раство-ров калиевых солей следующих кислот: а) уксусной; б) пропановой; в) бутановой; г) 3-метилбутановой; д) 4,4-диметилпентановой; е) 2-метилбутановой; ж) 3,4-диметилпентановой; з) 2-метилпропановой? Рассмотрите механизм реакции на примере калиевой соли уксусной кислоты.

22. Какие соединения образуются при электролизе смеси натриевых солей уксусной и 3-метилбутановой кислот? Одно из полученных соединений, имеющее самую длинную углеродную цепь получите также из: а) алкилгалогенида; б) алкина.

23. Получите 2,5-диметилгексан из: а) 2-метилпропана; б) 2,5-диметил-3-гексанона; в) 3-метилбутановой кислоты.

24. Получите 2-метилбутан: а) из метилизопропилкетона; б) из алкина. Получите этот же алкан двумя методами из этилиодида и других необходимых реагентов через промежуточное образование металлоорганических соединений. Сравните эти методы синтеза с предыдущими.

25. Получите 2,5-диметилгексан: а) реакцией Вюрца; б) восстановле-нием соответствующего карбонильного соединения по Кижнеру–Вольфу; в) электролизом водного раствора соли соответствующей карбоновой кислоты (опишите все электродные процессы). Для полученного алкана напишите уравнения следующих реакций: а) с бромом при освещении; б) с разбавленной азотной кислотой при нагревании; в) сульфоокисления.

26. Получите 2,3-диметилбутан: а) из пропана; б) из соответствующего алкена; в) из 2-метил-3-хлорбутана. Изобразите проекционные фор-мулы Ньюмена конформеров 2,3-диметилбутана по связи С₍₂₎-С₍₃₎, обладающих наибольшей и наименьшей энергией. Опишите меха-низм бромирования этого алкана.

27. Напишите уравнения реакций с разбавленной азотной кислотой при 140 ⁰С следующих углеводородов: а) бутан; б) 2-метилпропан; в) н-пентан; г) 2-метилбутан.

28. Получите бутан: а) из этилхлорида; б) из натриевой соли пропано-вой кислоты; в) из втор-бутилиодида. Для бутана напишите урав-нение реакции сульфохлорирования. Приведите механизм этой реакции. Для основного продукта реакции изобразите проекцион-ные формулы Фишера возможных конфигурационных изомеров и определите их конфигурации.

29. Получите 2,2-диметилбутан: а) восстановлением соответствующего карбонильного соединения; б) с использованием диэтилкупрата лития; в) из калиевой соли 4,4-диметилпентановой кислоты. Напи-шите уравнение реакции хлорирования этого алкана. Опишите механизм этой реакции. Какие продукты монохлорирования могут образоваться и каково их соотношение, если хлорирование проводить: а) при 20 ⁰С; б) при 300 ⁰С? Для одного из продуктов, представляющего собой рацемат, изобразите проекционные фор-мулы Фишера энантиомеров и определите их конфигурации.

30. При хлорировании 2-метилбутана при температуре 300 ⁰С образу-ется смесь изомерных монохлоридов следующего состава: 30% 2-метил-1-хлорбутана, 15% 3-метил-1-хлорбутана, 33% 2-метил-3-хлорбутана и 22% 2-метил-2-хлорбутана. Объясните полученный результат. Каким образом изменится состав смеси при уменьшении температуры реакции? Ответ поясните. Опишите механизм реак-ции хлорирования 2-метилбутана.

31. Углеводород С₅Н₁₂ при хлорировании образует только одно моно-хлорзамещенное соединение. Какое строение имеет исходный углеводород? Напишите уравнение реакции хлорирования указан-ного углеводорода и объясните механизм этой реакции.

32. Напишите уравнения реакций жидкофазного нитрования (по Коно-валову): а) 3-метилгексана; б) 2,2,4-триметилпентана; в) пентана; г) 2-метилпропана; д) 2-метилбутана; е) 2,3-диметилбутана. Опишите механизм реакции на примере 2-метилбутана.

33. Напишите уравнения реакций пентана со следующими реагентами: а) Cl₂ (h); б) Cl₂ + SO₂ (h); в) парофазного нитрования. Сравните механизмы реакций (а) и (б).

34. Расшифруйте цепочки превращений. Назовите все органические соединения:

35. Напишите уравнение реакции монохлорирования 2-метилгексана. Опишите механизм реакции.

36. Для бутана напишите уравнения реакций: а) крекинга; б) катали-тического дегидрирования; в) сульфоокисления. Приведите меха-низмы реакций (а) и (в).

37. Относительные скорости замещения атомов водорода при третич-ном, вторичном и первичном атомах углерода при фотохимическом бромировании алканов при 20 ^оС составляют 200:100:1 соответст-венно. Определите процентное содержание изомерных монобром-замещенных алканов при реакции бромирования бутана, 2-метил-пропана и 3-этилпентана. Объясните более высокую селективность реакции бромирования по сравнению с хлорированием.

38. Для углеводорода состава С₈H₁₈, в молекуле которого есть два чет-вертичных атома углерода, напишите уравнение реакции сульфо-хлорирования. Опишите механизм этой реакции.

39. Объясните, почему пропан ведет себя не одинаково по отношению к различным галогенам:

40. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превра-щения: а) пропан  2,3-диметилбутан; б) пропионовая кислота  3,4-диметил-3-нитрогексан?

41. Углеводород С₅Н₁₂ в условиях реакции Коновалова превращается в третичное нитропроизводное. Какое строение имеет исходное сое-динение? Опишите механизм реакции.

42. Напишите уравнения реакций окисления и сульфоокисления: а) пентана; б) 2-метилбутана. Опишите механизмы реакций.

43. Определите процентный состав смеси монохлорпроизводных алканов, образующихся при фотохимическом хлорировании 2,2,4-триметилпентана при 20 ⁰С, если соотношение между скоростями замещения атомов водорода при первичном, вторичном и третич-ном атомах углерода составляет 1:4:5 соответственно. Как изме-нится состав продуктов реакции, если хлорирование проводить при высокой температуре?

44. Для 2-метилпропана напишите уравнение реакции сульфохлориро-вания. Приведите механизм реакции и для ее продукта изобразите самую устойчивую и самую неустойчивую конформации в виде проекций Ньюмена. Ответ поясните.

45. Напишите для 2-метилбутана уравнения реакций: а) с хлором при освещении; б) крекинга. Приведите механизм реакции «а» и для одного из продуктов, имеющего (R)-конфигурацию, изобразите наиболее устойчивые конформации вдоль связи С₍₂₎-С₍₃₎ в виде проекций Ньюмена, укажите самую стабильную. Ответ поясните.

46. Для 2-метилбутана напишите уравнение реакции жидкофазного нитрования. Опишите ее механизм. Будут ли какие-либо продукты реакции мононитрования обладать оптической активностью? Ответ поясните.

47. Для 2,3-диметилбутана напишите уравнения следующих реакций: а) хлорирования; б) сульфоокисления. Напишите механизм реакции «б». Найдите соотношение между продуктами реакции «а» при термическом хлорировании (~ 400^о С). Как изменится соотношение между продуктами ракции при уменьшении температуры реакции до 20 ^оС?

48. Для пропана напишите уравнение реакции фотохимического бромирования при 20 ⁰С. Найдите соотношение между продуктами реакции, если скорости бромирования при первичном и вторичном атомах углерода соотносятся как 1:100.

49. Для 2-метилпропана напишите уравнения реакций: а) сульфоокис-ления; б) жидкофазного нитрования; в) парофазного нитрования. Чем отличаются последние два процесса? Опишите механизм реакции «а».

50. Йод – единственный галоген, который не реагируег с метаном, хотя его молекула расщепляется гомолитически легче, чем молекулы других галогенов. Как вы можете объяснить это факт?

3. Циклоалканы

1. Напишите формулы следующих соединений: а) метилциклопропан; б) 1,1-диэтилциклопропан; в) трет-бутилциклопентан; г) цис-1,3-диметилциклобутан; д) транс-1,2-диэтилциклопропан; е) цис-1-изо-пропил-2-метилциклопропан; ж) цис-1-трет-бутил-3-этилцикло-гексан; з) транс-1-метил-4-этилциклогексан; и) цис-1-метил-3-фенилциклопентан; к) (1R,2S)-1,2-диметил-1-этилциклопентан; л) (R)-1,1,2-триметил-2-этилциклогексан; м) цис-1-втор-бутил-3-этил-циклопентан.

Характеристики

Список файлов книги