Задания к зачету по органической химии ТЛП, ООС)
advertisement
Задания к зачету по органической химии (IV семестр – 2 курс, спец. ТЖЭМиПКК, БТ, БЭ, ТЛП, ООС) Задача № 1 1. Напишите структурные формулы соединений АВ (табл. 1. К каким классам органических веществ (спирты, фенолы, карбоновые кислоты) они относятся? Приведите уравнения реакций спирта с металлическим натрием, фенола с водным раствором щелочи. Какие свойства (кислотные или основные) проявляют эти вещества в данных реакциях? 2. Дайте определение понятия «кислота» по теории ЛоуриБренстеда. Расположите соединения АВ в ряд по усилению кислотных свойств и объясните полученную зависимость на основании сравнения: а) полярности связи О–Н в этих соединениях; б) стабильности анионов, образующихся в результате диссоциации связи О–Н. Проиллюстрируйте объяснения с помощью графического изображения электронных эффектов в молекулах указанных соединений. Таблица 1 Варианты заданий к задаче № 1 Вариант 1 Вещество А Вещество Б пропан-2-ол 3-бромфенол 2 3 этанол 3-этоксифенол 4 5 2-нитробутановая кислота 1-фенилпропан-2-ол 3,5-диметилфенол 2,3-диметилпентановая кислота 2-фенилэтан-1-ол 6 3-нитрофенол бутан-2-ол 7 пропановая кислота 8 2-метилбутановая кислота 2,3-диметилбутановая кислота 3-хлорфенол 3-метил-5-нитрофенол 4-хлорфенол 9 10 3-этилфенол Вещество В 2-иодпропановая кислота бутановая кислота 2-метилпропан-1-ол 3-изопропилфенол 2-метилпропановая кислота 2-хлорпропановая кислота 2-метилпентан-3-ол бутан-1-ол пропан-1-ол 3-этилфенол 2-бромбутановая 2-метил- 1 11 3-метилпентан-2-ол 12 3-иодбутановая кислота 2-нитропентановая кислота 2-метилпропановая кислота фенол 13 14 15 16 17 2-метилпентановая кислота 3-бромфенол 18 4-метилфенол 19 3-метоксифенол 20 бензиловый спирт (фенилкарбинол) 3-нитрофенол 21 22 2-метилбутановая кислота кислота 2,3-диметилпентановая кислота 3-этилфенол 3-метилбутан-2-ол 3-бромфенол 2,2-дихлорпропановая кислота этанол 2-иод-3-метилбутановая кислота 2,2-диметилпропановая кислота 3-нитропентановая кислота 2,3-дихлорбутановая кислота бутан-2-ол 4-хлорфенол пропан-1-ол 3-изопропилфенол 2-метилпентан-3-ол 3-изопропилфенол 4-метилпентан-1-ол 1-фенилпропан-2-ол 2-нитрофенол пропан-2-ол 3-метилбутан-2-ол бутан-1-ол 3-изопропилфенол 2-хлорпропановая кислота бутан-1-ол Задача № 2 1. Напишите уравнения реакций для приведенного в вашем варианте спирта с реагентами а–в (табл. 13). Укажите условия, если необходимо, и назовите продукты реакций. 2. Напишите уравнения реакций получения данного спирта: а) гидратацией алкена или реакцией гидролиза галогенопроизводного углеводорода; б) восстановлением подходящего альдегида или кетона. 3. Напишите уравнения реакций для приведенного в вашем варианте фенола с реагентами г–е (табл. 2). Таблица 2 Варианты заданий к задаче № 2 Ва риант Вещества А Б Реагенты а–в 2 Реагенты г–е 23 24 25 пентан-2ол этанол фенол 26 3-нитрофенол 27 4-метилпентан1-ол 28 3-метилбутан-1-ол 29 2-пропилфенол 3а) KMnO4, H2SO4, t°C изопропилб*) HBr, t°C фенол 2-нитрофенол пропан2-ол в) внутримолекулярная дегидратация а*) HCl, t°C 2,4диметилфенол 3,5диметилбутан-1-ол 31 3-бромфенол 3-фенилпропан- д)1) NaOH, H2O; 2) CH3CH2Br е) CH3OH, BF3 б) межмолекулярная дегидратация г)1) NaOH, H2O; 2) (CH3)2SO4 д) 1) NaOH, H2O; 2) CH3Cl в) Ag, 400°C е) Br2/CS2 а) K2Cr2O7, H2SO4, t C o б*) HI, t°C в) внутримолекулярная дегидратация бутан-1-ол а*) HI, t°C б) межмолекулярная дегидратация в) Cu, 630°C 3а*) HBr, t°C изопропил- б) межмолекулярная фенол дегидратация в) Ag, 400°C 3-нитроа) K2Cr2O7, H2SO4, t°C фенол б*) HI, t°C в) внутримолекулярная дегидратация 2-метила*) HBr, t°C пропанб) межмолекулярная 1-ол дегидратация в) Cu, 630°C 30 г) HNO3 разб, t < 20°С а*) HI, t°C б) межмолекулярная дегидратация в) Ag, 400°C а) K2Cr2O7, H2SO4, t°C 3 г)1)NaOH, H2O; 2) CH3COBr д) H2SO4 конц, 100°C е) CH3CH2OH, BF3 г)H2SO4, 100°C д) 1) NaOH, H2O; 2) CH3CH2Cl е) Br2, H2О г) 2H2SO4 конц, t°С д) 1) NaOH, H2O; 2) (CH3)2CHI е) HCOH, H г) 1) NaOH, H2O; 2) CH3COBr д) H2SO4 конц, 100°C е) (CH3)2CHOH, BF3 г) Br2/CS2 д) HNO3 разб, t < 20°С е)1)NaOH, H2O; 2) (CH3)2SO4 г) CH3CH2OH, BF3 д) 1) NaOH, H2O; 2) (CH3)2CHI е) 2H2SO4 конц. t°C г) 1) NaOH, H2O; 2) (CH3)2CHBr б*) HCl, t°C в) внутримолекулярная дегидратация 3а*) HI, t° изопропил- б) фенол внутримолекулярная дегидратация в) KMnO4, H2SO4, t°С д) H2SO4 конц, 20°C е) HNO3 разб, t < 20°С г) Br2/H2O д) 1) NaOH, H2O; 2) CH3I е) CHCl3/NaOH г)1) NaOH, H2O; 2) CO2, t°С, p д) Br2/CS2 е) 1) NaOH, H2O; 2) CH3CH2COCl, холод г) CHCl3,NaOH д) H2SO4 конц, 20°C е) 1) NaOH, H2O; 2) CH3I 1-ол 32 3-метилбутан-2-ол 33 4-хлорфенол бутан-1-ол 34 3-метилфенол 3-метилбутан-2-ол а) Cu, 630°C б) межмолекулярная дегидратация в*) HI, t°С а) K2Cr2O7, H2SO4, t°С б*) HCl, t°C в) внутримолекулярная дегидратация 35 3-этилфенол 2-метилпентан3-ол 36 3-бромфенол 4-метилпентан1-ол 37 2-фенилэтан-1-ол 38 бутан-2-ол 39 3-этил- а*) HBr, t°C б) KMnO4, H2SO4, t°C в) внутримолекулярная дегидратация а) межмолекулярная дегидратация б*) HBr, t° в) Cu, 630°C 3а*) HBr, t°C изопропил- б) Cu, 630°C фенол в) межмолекулярная дегидратация 4-метокси- а*) HCl, t°С фенол б) внутримолекулярная дегидратация в) K2Cr2O7, H2SO4, t°С 3-метил- а) KMnO4, H2SO4, t°C 4 г) HNO3 разб, t < 20°С д) 1) NaOH, H2O; 2) CH3CH2Br е) HCOH, H г) 1) NaOH, H2O; 2) (CH3)2CHBr д) H2SO4 конц, 20°C е) 1) NaOH, Н2O; 2) CH3Cl г) HCOH, H д) 1) NaOH, H2O 2) CH3CH2Br е) HNO3 разб, t < 20°С г) CH3OH, BF3 д) H2SO4 конц, 20°C е) 1) NaOH, H2O; 2) CH3COBr г) HNO3 разб, t < 20°С 40 фенол пентан1-ол б) внутримолекулярная дегидратация в*) HCl, t°C 2-метилфенол 1-фенилпропан2-ол а) внутримолекулярная дегидратация б*) HBr, t°С д) 1) NaOH, H2O; 2) CH3CH2COCl, холод е)1) NaOH, H2O; 2) CO2, t°С, p г) Br2/CS2 д)1) NaOH, H2O; 2) CO2, t°С, p е) 1) NaOH, H2O; 2)CH3CH2COCl, холод е) 1) NaOH, H2O 2) CH3COBr д) H2SO4 конц, 100°C в) KMnO4, H2SO4, t°С 41 42 43 44 3-метил5-нитрофенол пропан1-ол 3-метилфенол 3- иодфенол 2-метилпентан3-ол 3-этилфенол 2-метилпропан1-ол 1-фенилпропан1-ол а) KMnO4, H2SO4, t°C б) внутримолекулярная дегидратация в*) HI, t°C а*) HCl, t°С б) межмолекулярная дегидратация в) Ag, 400°C а) Cu, 630°C е) CH3OH, BF3 г) NaNO2, H2SO4, холод д)1) NaOH, H2O; 2) CH3CH2Cl е)HCOH, NaOH г) HCOH, H б) межмолекулярная дегидратация д)1) NaOH, H2O; 2) (CH3)2CHI в*) HI, t°C а) KMnO4, H2SO4, t°C б) внутримолекулярная дегидратация в*) HCl, t°C е) 2H2SO4 конц, t °С г) HNO3 разб, t < 20°С д) CH3OH, BF3 е) 1) NaOH, H2O; 2) CH3Br Задача № 3. Используя необходимые превращения, приведите реакции, с помощью которых можно осуществить синтез вещества Б из исходного вещества А (табл. 3). Таблица 3 Варианты заданий к задаче № 3 Вариант 45 Вещество А бензол Вещество Б салициловая кислота 5 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 пропан 1,2-дибромпропан 2-хлорбуран хлорбензол бензол пропен бензол пропан метилбензол пропан пропан бензол 1,2-дибромэтан бензол 1,2-дихлорпропан 1,2-дибромпропан бензол пропилен бензол изопропилбензол пропен глицерин бутан-2-ол 2-метилбутан-1-ол 2-нитрофенол 1-фенилэтан-1-ол 3-метилбутан-2-ол 4-бромфенол пропан-1-ол 2-фенилэтан-1-ол 2-метилпропан-1-ол диизопропиловый эфир 2,4,6-трибромфенол бутан-2-ол метилбензиловый эфир бутан-2-ол бутан-1,2-диол метилфениловый эфир глицерин 3-нитрофенол 4-трет-бутилфенол 2,3-бутандиол Задача № 4 1. Напишите уравнения реакций соединения А (табл. 4) с реагентами а–г. Укажите, где это необходимо, условия и назовите продукты реакций. 2. Приведите схему получения указанного кетона из соответствующего алкина реакцией Кучерова и альдегида – оксосинтезом. Таблица 4 Варианты заданий к задаче № 4 Вариант 1 Соединение А Соединение Б метилфенилкетон 3-метилпентаналь 2 2,2-диметилбутаналь 3-метилбутан-2-он 3 2-метилбутаналь пропанон 6 Реагенты а–г а) NH2-NH-С6Н5/H б) NaBH4 в) HCN/NaOH г*) NaOH/H2O а) CH3MgI, затем H2O б) Ag(NH3)2OH в) KOHконц г*) NH2-OH/H а) CH3CH2OH/H б) Cu(OH)2 в*) NaHSO3 4 метилпропилкетон 3-метилбензальдегид 5 метилбутилкетон 2,2-диметилпропаналь метилэтилкетон 6 п-толуиловый альдегид 7 бутан-2-он 3-бромбензальдегид 8 этаналь метилфенилкетон 9 3-метилпентан-2-он 4-хлорбензальдегид 10 пропаналь пентан-2-он 11 метилбензилкетон бутаналь 12 3-метилбутаналь метилвтор-бутилкетон 13 диметилкетон 2-метилпропаналь 7 г) NaOH/H2O а) CH3MgI, затем H2O б) K2Cr2O7/H в*) CH3CH2NH2/H г) H2/Ni а) NaOH/H2O б) HCN/NaOH в*) NH2-NH-С6Н5/H г) CH3CH2OH/H а) KOHконц б) CH3OH/H в) нитрование г*) NH2-C6H5/H а) NH2OH/H б) HOCH2–CH2OH в*) NaOHконц г) NaHSO3 а*) KOH/H2O б) Ag(NH3)2OH в) CH3CH2OH/H г) NH2-C6H5/H а) PCl5 б) KOH/H2O в*) HCN/NaOH г) NH2-NH-С6Н5/H а) NaHSO3 б) CH3CH2OH/H в) NaOH/H2O г*) NH2-C6H5/H а) H2/Pd б) NH2-C6H5/H в) сульфирование г*) CH3OH/H а) NH2-NH2/H б) CH3СН2MgBr, затем H2O в) Ag(NH3)2OH г*) KOH/H2O а) 3I2/NaOH б) NaOH/H2O 14 бензальдегид 15 3-метилпентан-2-он 16 2-метилбутаналь 17 бутан-2-он 18 2-фенилэтаналь 19 этилфенилкетон 20 3-этилбензальдегид 21 метилизопропилкетон 22 3-бромбензальдегид в) NaHSO3 г*) NH2-NH-С6Н5/H диэтилкетон а) CH3OH/H б) KOHконц в) PCl5 г*) NH2-C6H5/H 2,2-диметила) 3I2/NaOH пентаналь б) NaOH/H2O в) CH3MgI, затем H2O г*) NH2-OH/H метилфенилкетон а) Ag(NH3)2OH б) KOH/H2O в*) HCN/NaOH г) NH2-C6H5/H пентаналь а) KMnO4/H, t°C б*) NaHSO3 в) NH2-NH-C6H5/H г) NaOH/H2O 4-метилпентан-2-он а) Cu(OH)2 б) CH3CH2OH/H в) KOH/HOH г*) NH2-C6H5/H 4-метилбензальдегид а) бромирование б) NH2-NH-C6H5/H в) LiAlH4 г*) HCN/NaOH диметилкетон а) KOHконц б) NH2-NH2/H в) нитрование г*) CH3MgBr, затем H2O 2-метилпропаналь а) LiAlH4 б) NaOH/H2O в*) NaHSO3 г) NH2-C6H5/H 3-метилбутан-2-он а) NaBH4 б*) NH2-C6H5/H в) KOHконц г) CH3OH/H 8 Задача № 5 1. Для карбоновой кислоты А (табл. 5) получите ее производные: 1) соль; 2) амид; 3) хлорангидрид; 4) ангидрид; 5) сложный эфир по реакции с участием соединения Б; 6) нитрил. Назовите продукты реакций. Таблица 5 Варианты заданий к задаче № 5 Вариант 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 Карбоновая кислота А бутановая кислота фенилуксусная кислота 3-гидроксипентановая кислота 2-метоксибензойная кислота 2-метилбутановая кислота триметилуксусная кислота 4-бромбензойная кислота этилуксусная кислота 4-метилбензойная кислота 2-бромпропановая кислота 3-метилбутановая кислота диметилуксусная кислота 3-этилбензойная кислота п-толилуксусная кислота 3-бромпропановая кислота 2-метилпропановая кислота этановая кислота изопропилуксусная кислота бензойная кислота 3-хлорпропановая кислота 2-этилбензойная кислота трет-бутилуксусная кислота Соединение Б метанол втор-бутиловый спирт пропан-1-ол 3-метилпентан-2-ол 3-метилбутан-1-ол пентан-1-ол этанол метилизопропилкарбинол бутан-2-ол бутан-1-ол 2-метилпентан-1-ол пентан-2-ол этанол пропан-2-ол 2-метилбутан-1-ол изопропилкарбинол метилэтилкарбинол 3-метилбутан-2-ол гексан-1-ол метанол диэтилкарбинол 2-метилпропан-1-ол Задача № 6 Заполните схему превращений, назовите продукты реакций. Таблица 6 Варианты заданий к задаче № 6 9 Вариа нт Схема превращений 45 o Cu, 630oC HCN Ýòè ëåí HBr, t C A NaOH Á  NaOH HOH H2 46 Áóòàí î âàÿ Br2/hv Í 2Î / Í KCN A Á êè ñëî òà ÄÌ ÔÀ  2 NaHCO3 à HOH H Ä 2CH3-CH2-I Ä Ã CHCl2 2H2O H2O 47 A Cu(OH)2 Á Br2/AlBr3  NH3, t oC à NH2OH/H Ä 48 Ï ðî ï àí Br2, hv HC C Na A Á H2O/H2SO4 NaBH4 CH COOH à 3 Â Ä HgSO4 H O C H 49 Áåí çî ë Ñ2H5OH, H Na2Cr2O7 Br2 Á A H2SO4 AlBr3 ? ? KOH 2,2-Äè áðî ì áóòàí C2H5OH 50 À H2O/HgSO4 Á H2SO4  NH3,t oÑ Ã H2O, H HCN à  NaOH 3I2/NaOH Ä 51 Áóò-1-è í H2O, HgSO4 H2SO4 Áóòàí -1-î ë 52 A H2/Ni Á H2SO4 150oC  KMnO4 Na2CO3 Cu, 630oC HCN/NaOH HOH, H Á A - H2 NH2-NH2, Í Ä 10 à  Cu(OH)2 CH3OH à H , t oC Ä O CH3-C Áåí çî ë Cl A 53 AlCl3 KMnO4 Á H2SO4 Na CH3-OH  ñï è ðò H2SO4 à NH2 NH2, H Ä KMnO4, H Áóòàí àëü A Ca(OH)2 to Ñ Á  54 NH2C6H5 à CH3OH/H Ä 55 Áåí çî ë K2Cr2O7 2-õëî ðÑÎ , HCl Br NaOH A 2 Á Ä Â Ã áóòàí H2SO4 H2O AlBr3 AlCl3 CH2OH A CH3I NaOH H2O 56 OH Áóò-2-èí CH3COOH Á H Na  NH3, to C Ã Ä H2O, Hg2 H2SO4 NaBH4 A PBr5 ôåí î ëÿò  í àòðè ÿ à CH3COOH H2SO4, t o C Á 57 Ä 58 Ôåí î ë CO2, 125oC HO NaOH A Á 2 H2O 4 7 àòì . H Áóòàí àëü NaBH4 59  CH3OH Ä Ã H2SO4, toC H2SO4, toC CH3CH2OH KNO3 NH3, t oC C6H5COOH  Á H2SO4, t oC H H2SO4, 150oC A Ã Ä Ï ðî ï àí àëü CH3MgBr A 60 11 H2O KMnO4 NH2NH2  H2SO4 2-ì åòè ëáóòàí î âàÿ êè ñëî òà/H2SO4 Ä Á à 61 Àì èä ï ðî ï àí î âî é êèñëî òû H2O H A 62 Áåí çàëüäåãèä CH3CH2MgBr 63 2-Ì åòè ëï ðî ï àí î âàÿ êè ñëî òà Br2 hv 64 ÑH3 CH2 MgBr 3-ì åòè ëáóò-1-åí À A H2O KCN Á ÄÌ ÔÀ CO2 H2O H H2O H A ÑH3OH NaOH  Á H2O H ô åí î ëÿò í àòðèÿ Ä PCl5 Á KMnO4 KNO3 CH3OH/H Ä Â Ã H2SO4 H2SO4 H2O 2 C2H5OH 2 NaOH Ä Â Ã H H2O Á K2Cr2O7 A à H2SO4 Ca  toC à NaOH/H2O Á NH2OH, H Ä Â H o t C à  H o t C à O CH3 CH2 C OH, H 65 Ä 3-ì åòè ëáóò-1-åí H2O K2Cr2O7 A H 66 H2SO4 NaOH/H2O Á O CH3 CH2 C OH, H Ä 12 Напишите уравнения реакций моносахарида А с реагентами Б– Е, указанными в табл 7. , назовите продукты. 13 Таблица 7 Ва- Моносахар Реагент Б риан ид т А 2.1 L-глюкоза NaBH4 2.2 D-рибоза 2.3 Lарабиноза Реагент В C2H5OH, HCl NH2OH Cu(OH)2, ΘOH, toC HNO3, (CH3CO)2O (нитрование) 2.4 ПСТО, C6H5NHNH2, пиридин (изб.) (сульфирование ) L-галактоза H2SO4, toC HCN 2.5 D-манноза 2.6 D-фруктоза H2/Ni 2.7 L-рибоза 2.8 L-ксилоза 2.9 L-ликсоза 2.10 D-альтроза Ag(NH3)2OH Θ Θ OH (эпимеризация) Реагент Д Cu(OH)2, ΘOH Ag(NH3)2OH C2H5I (изб.), Ag2O Cu(OH)2, ΘOH, toC CH3OH, HCl CH3COCl, пиридин о-толуидиновый реагент Cu(OH)2, ΘOH, toC Br2, H2O C6H5NHNH2, (изб.) (CH3CO)2O (изб.) H2/Pt C2H5OH, HCl C2H5I (изб.), Ag2O Cu(OH)2, ΘOH Реагент Е (CH3CO)2O (изб.) CH3I (изб.), Ag2O Cu(OH)2, ΘOH OH (эпимеризация) CH3OH, HCl HNO3 Cu(OH)2, ΘOH, toC HNO3, Реагент Г C6H5NH2, H HCl, toC (CH3CO)2O (изб.) HNO3, (CH3CO)2O (нитрование) CH3I (изб.), Ag2O HCN (CH3CO)2O (изб.) HCN C6H5NHNH2, (изб.) HCl, toC Br2, H2O H2SO4, toC C2H5OH, HCl 14 2.11 L-ксилоза Ag(NH3)2OH 2.12 D-ксилоза HCN 2.13 D-галактоза HNO3, (CH3CO)2O (нитрование) DC2H5I (изб.), арабиноза Ag2O 2.14 2.15 Cu(OH)2, ΘOH, toC C6H5NHNH2 (изб.) H2SO4, toC 2.16 2-дезоксиD-рибоза L-рибоза 2.17 D-сорбоза 2.18 D-глюкоза 2.19 D-ликсоза отолуидиновый реагент HCN 2.20 L-гулоза Br2, H2O CH3I (изб.), Ag2O Cu(OH)2, ΘOH, toC ПСТО, пиридин (сульфирование) C6H5NHNH2 (изб.) CH3COCl, пиридин CH3OH, HCl CH3CO)2O (изб.), NaBH4 HCl, toC Θ OH (эпимеризация) NH2OH C6H5NH2, H Cu(OH)2, ΘOH CH3CO)2O (изб.) Br2, H2O HCN (CH3)2SO4 (изб.), NaOH HCl, toC Cu(OH)2, ΘOH C2H5OH, HCl CH3I (изб.), Ag2O Ag(NH3)2OH Ag(NH3)2OH H2SO4, toC HNO3, (CH3CO)2O (нитрование) H2/Ni HNO3 C2H5I (изб.), NaBH4 Ag2O (CH3)2SO4 (изб.), Cu(OH)2, ΘOH NaOH Ag(NH3)2OH CH3COCl, пиридин Θ OH, (эпимеризация) CH3I (изб.), Ag2O 15 CH3OH, HCl NH2OH Cu(OH)2, ΘOH HCN ПСТО, пиридин (сульфирован ие)
