Контрольная работа №2. ОТВЕТЫ. 1) Среди приведённых ниже

Контрольная работа №2.
ОТВЕТЫ.
1) Среди приведённых ниже структур выберите ароматические, неароматические и антиароматические:
CH3
B
N
S
2) Приведённые ниже молекулы обладают аномально высоким дипольным моментом. Объясните,
почему.
O
Ответ: В указанных молекулах реализуется разделение заряда с образованием устойчивых
ароматических структур.
3) Твёрдое при комнатной температуре вещество А содержит 50% (мол.) водорода. Оно не реагирует с водным раствором перманганата калия, а при действии бихромата калия в 30% растворе
серной кислоты образует только кислоту Б, содержащую 58,5% углерода и 3,7% водорода по
массе. Выделения газа при этом не наблюдается. При нагревании кислоты Б она плавится, после
чего теряет воду и образует вещество В. Если А обработать нитрующей смесью при слабом
нагревании, то среди многочисленных продуктов нитрования преобладают три соединения (Г, Д
и Е), трудно поддающиеся разделению, в массовом соотношении 1:1:1. Все эти соединения содержат 49,5% углерода, 3,1% водорода и 14,4% азота. при окислении любого из соединений Г, Д
или Е кислым раствором бихромата калия образуется только одно вещество – кислота Ж. Укажите вещества А – Ж и напишите соответствующие превращения.
Ответ: А - циклический трис-(о-диметиленбензол):
H2C
H2C
CH2
CH2
CH2
CH2
4) Для получения некоторых труднодоступных производных бензола можно использовать реакцию
тримеризации алкинов. Многие из таких реакций катализирует октакарбонил дикобальта.
1. Напишите реакцию тримеризации пропинола (пропаргилового спирта) с указанием структуры и названий продуктов.
2. Твёрдое органическое вещество А в результате тримеризации образует два изомерных вещества Б и В, содержащих 94,38% С и 5,62% Н. Оба вещества мало растворимы в обычных
органических растворителях и оба при хлорировании образуют по три монохлорпроизводных. Напишите структурные формулы А, Б и В.
Ответ: А - дифенилацетилен, Б и В - гексафенилбензол и гексафенилпризман.
5) При установлении структуры органических веществ используют физические и химические методы исследования. В основе химических методов различия обычно лежат превращения исследуемых веществ в соединения, структура которых уже однозначно установлена.
1. Предложите химический способ однозначного различия изомерных метилэтилбензолов, используя одну выбранную Вами реакцию, без установления структуры полученных соединений. Ответ обоснуйте и приведите пример реакции.
2. Пригоден ли выбранный вами способ для различия изомерных ксилолов (диметилбензолов)
и триметилбензолов? Ответ («да» или «нет») поясните.
Ответ: Можно, например, использовать реакцию окисления аренов до кислот. В случае любой
из смесей образуется смесь изомерных ароматических кислот. Возможны и другие варианты
ответов!!!
6) Два изомерных углеводорода А и В содержат 93,7% углерода по массе. Углеводород А – бесцветное кристаллическое соединение с характерным запахом, которое под действием концентрированной азотной кислоты на холоду образует мононитросоединение С, а при действии нитрующей смеси – динитропроизводное D, содержащее 12,84% азота. Второй углеводород B – ярко синее, также кристаллическое вещество, которое под действием как холодной азотной кислоты, так и нитрующей смеси меняет окраску, а при разбавлении водой возвращается в неизменном виде. Однако при обработке В ацетилнитратом или нитратом меди в органических растворителях можно получить его азотсодержащее производное Е, изомерное C.
Вопросы:
1. Установите структурные формулы соединений A, B, C, D и E, ответ подтвердите расчетами.
2. Объясните выбор вами структуры E.
3. Объясните, почему соединение В не образует нитропроизводных при реакциях с кислотами.
Изобразите структуру, которая образуется при обработке В кислотами.
Ответ: А - нафталин, B - азулен. Для обоснования выбора структуры Е необходимо привести
резонансные структуры катионов, образующихся при действии нитрующего агента. В не взаимодействует с кислотами из-за образования с ними нереакционноспособных солей.
7) Расшифруйте цепочку превращений циклогексанона:
O
1) Br2 / AcOH
2) NEt3, to
A
B
to
Ph3PCH2
CH2N2
C
D
Pd(OAc)2
Ответ:
O
O
O
1) Br2 / AcOH
2) NEt3, t
o
CH2
Ph3PCH2
to
CH2N2
Pd(OAc)2