По органической химии

СБОРНИК ЗАДАЧ И УПРАЖНЕНИЙ

(2 часть)

Учебно-методическое пособие

Москва 2004

УДК 547

Асилова Н.Ю., Бойко И.П., Колобова Т.П., Кундрюцкова Л.А., Лонина Н.Н., Помогаев А. И.

Сборник задач и упражнений по органической химии. Уч.-мет. пособие; - М.: ИПЦ МИТХТ, 56 с.

Настоящий сборник вопросов и упражнений предназначен для самостоятельной домашней и аудиторной работы студентов 3 курса дневного и вечернего факультетов. Цель сборника – помочь студентам глубже освоить основополагающие принципы современной органической химии. Во вторую часть сборника включены следующие разделы:

9. Галогенопроизводные углеводородов (доц. Бойко И.П., доц. Кундрюцкова Л.А.)

10. Спирты, эфиры и эпоксиды (доц. Колобова Т.П.)

11. Фенолы (доц. Колобова Т.П.)

12. Альдегиды и кетоны (ст.преп. Асилова Н.Ю.)

13. Кислоты и их производные (доц. Колобова Т.П.)

14. Азотсодержащие соединения (доц. Лонина Н.Н.)

15. Аминокислоты (доц. Помогаев А.И.)

16. Углеводы (доц. Помогаев А.И.)

Утверждено библиотечным советом МИТХТ

@ МИТХТ им. М. В. Ломоносова, 2004

9. Галогенопроизводные углеводородов

1. Напишите структурные формулы всех изомерных галогенопроизводных состава: а) C₄H₉Cl; б) C₅H₁₁Br; в) C₅H₉Br. Назовите их по заместительной и радикально-функциональной номенклатуре ИЮПАК. Укажите, какие из них являются первичными, вторичными и третичными галогенопроизводными. Изобразите Z - и E -изомеры соединений состава C₅H₉Br.

2. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) этилхлорид; б) изопропилбромид; в) винилхлорид; г) аллилхлорид; д) пропаргилбромид; е) 2-метил-3-хлорбутан; ж) 1-бром-3-хлорпропан; з) циклопентилиодид; и) циклогексилбромид; к) метиленхлорид; л) этилиденбромид; м) бензилхлорид н) бензилиденбромид; о) орто- нитрохлорбензол; п) 3-хлорпропен; р) (R)-3-бром-3-фенилоктан; с) (S)-3-бром-1-гексен.

3. Назовите следующие соединения:

4. Напишите уравнения следующих реакций: а) метилциклогексан и бром при облучении светом; б) 2-метил-2-бутен и хлороводород; в) 1-бутен и бромоводород в присутствии перекиси бензоила; г) винилметиловый эфир и хлороводород; д) пара -нитроэтилбензол и бром при освещении; е) пара- метилбензойная кислота и хлор в присутствии трихлорида алюминия; ж) этилфенилкетон и хлор в присутствии трихлорида алюминия; з) втор -бутилбензол и бром при освещении.

5. Исходя из изопропилового спирта, получите следующие соединения: а) изопропилбромид; б) аллилбромид; в) 1-хлор-2-пропанол; г) 1, 2-дибромпропан; д) 2, 2-дибромпропан; е) 1, 3-дихлор-2-пропанол; ж) 1, 2, 3-трибромпропан. Напишите уравнения соответствующих реакций.

6. Из циклогексанола и любых необходимых реагентов получите следующие соединения: а) бромциклогексан; б) йодциклогексан; в) транс- 1, 2-дибромциклогексан; г) 3-бромциклогексен; д) транс -2-хлорциклогексанол. Напишите уравнения соответствующих реакций.

7. Получите этилбромид, исходя из следующих соединений: а) этана; б) этилена; в) этанола. Напишите уравнения соответствующих реакций.

8. Исходя из любых подходящих реагентов получите следующие соединения: а) этилхлорид; б) этилфторид; в) этилиодид; г) н -пропилбромид; д) 1-фенил-2-хлорэтан; е) метилиодид. Напишите уравнения соответствующих реакций.

9. Предложите способы получения трет -бутилбромида и втор -бутилбромида из соответствующих: а) алканов; б) алкенов; в) спиртов; г) алкилхлоридов. Напишите уравнения соответствующих реакций.

10. Предложите схемы получения: а) аллилхлорида из пропена; б) 1-иод-2-хлорпропана из пропена; в) 2-бромбутана из пропина г) 1, 2-дибромбутана из ацетилена; д) винилхлорида из этана; е) 1, 2-дибромпентана из 1-пентанола; ж) 1-хлор-2-бутанола из 1-бутанола; з) бензилхлорида из бензола; и) 1-фенил-1-хлорэтана из бензола. Напишите уравнения соответствующих реакций.

11. Исходя из бензола или толуола и любых необходимых реагентов получите следующие соединения: а) пара- бромбензилхлорид; б) мета- нитробензотрихлорид; в) 1, 2-дихлор-1-фенилэтан; г) 2-бром-2-фенилбутан. Напишите уравнения соответствующих реакций.

12. Осуществите следующие превращения: а) 1-хлорбутан в 2-хлорбутан; б) 3-метил-2-бутанол в 3-метил-2-фторбутан (с использованием эфиров сульфоновых кислот); в) пропен в 1, 3-дибромпропан; г) фенилацетилен в 1-фенил-1, 1-дихлорэтан; д) 1-бутен в 1, 1-дибромбутан; е) бензол в 4-бромбензолсульфоновую кислоту; ж) толуол в 3-хлорбензойную кислоту; з) пропаналь в аллилхлорид; и) 4-метил-1-пентен в 1-йод-4-метилпентан (2 варианта); к) ацетилен в (Е) - 1, 2-дибромпропен; л) бутановая кислота в пропилбромид (с использованием реакции Хунсдиккера); м) пропаноат натрия в этилхлорид; н) 2, 3-бутандиол в 2, 3-дихлорбутан; о) изопрен в 1-бром-3-метил-2-бутен. Напишите уравнения соответствующих реакций.

13. (2R, 3S)-3-Метил-2-пентанол реагирует с конц. бромистоводородной кислотой, давая алкилбромиды, образовавшиеся при перегруппировке и без нее. Укажите продукты реакции и их конфигурации. Напишите уравнения соответствующих реакций.

14. Известно, что трет- бутилхлорид легко получается из трет- бутилового спирта под действием конц. соляной кислоты, в то время как н -бутиловый спирт в этих условиях реагирует гораздо медленнее. Объясните причину разного поведения спиртов. Напишите уравнения соответствующих реакций.

15. Превратите изобутилбромид в трет -бутилбромид. Как можно осуществить обратное превращение трет- бутилбромида в изобутилбромид? Напишите уравнения соответствующих реакций.

16. Исходя из метилхлорида как единственного органического вещества и используя любые другие необходимые реагенты, предложите схемы синтеза следующих соединений: а) метанол; б) метантиол; в) диметилсульфид; г) метилиодид; д) диметиловый эфир; е) этан; ж) этилхлорид; з) диэтиловый эфир. Напишите уравнения соответствующих реакций.

17. Из пропилбромида получите следующие соединения: а) пропилиодид; б) 1-пропанол; в) 1-этоксипропан; г) 1-пропантиол; д) метилпропилсульфид; е) пропаннитрил; ж) пропилацетат; з) бромид триметилпропиламмония. Напишите уравнения соответствующих реакций.

18. Под действием каких нуклеофилов н -бутилбромид превращается в следующие соединения: а) н -бутилхлорид; б) н -октан; в) бромид тетра- н -бутиламмония; г) н -бутилметиловый эфир; д) н -бутилацетат; е) н -бутилцианид. Напишите уравнения соответствующих реакций.

19. Напишите уравнения следующих реакций: а) изопропилхлорид и гидросульфид натрия; б) пропилхлорид и иодид натрия в ацетоне; в) этилбромид и этилат натрия; г) 2, 3-дибромпентан и цинковая пыль при нагревании; д) метилиодид и фторид серебра в ДМФА; е) н -бутилбромид и нитрит натрия в ДМСО; ж) 1-иодпропан и ацетат натрия; з) трет -бутилбромид и водный раствор щелочи; и) метилиодид и этанол в присутствии гидроксида натрия; к) пропилфениловый эфир и изобутилхлорид в присутствии трихлорида алюминия; л) этилбромид и ацетиленид натрия; м) 1-бром-3-иодпропан и гидросульфид натрия в соотношении 1: 1; н) 1, 3-дихлорпропен и водный раствор щелочи; о) 4-иодбензилиодид и триметиламин; п) бромциклогексан и диэтилкупрат лития.

20. В каком порядке изменяется скорость нуклеофильного замещения брома в следующих соединениях: 1-бром-4-метилпентан, 3-бром-2-метил-2-пентен, 1-бром-3-метил-2-бутен? Ответ поясните.

21. Расположите соединения каждой группы в порядке уменьшения реакционной способности в реакциях S_N1: а) бензилхлорид, пара- хлорбензилхлорид, пара- метоксибензилхлорид, пара- метилбензилхлорид, пара- нитробензилхлорид; б) бензилбромид, 1-бром-1-фенилэтан, 1-бром-2-фенилэтан; в) 1-хлор-3-фенилпропан, 2-хлор-2-фенилпропан, 1-хлор-1-фенилпропан.

22. Расположите соединения каждой группы в порядке уменьшения реакционной способности в реакциях S_N2: а) 2-бром-2-метилбутан, 1-бромпентан, 2-бромпентан; б) 1-бром-3-метилбутан, 2-бром-2-метилбутан, 3-бром-2-метилбутан; в) 1-бромбутан, 1-бром-2, 2-диметилпропан, 1-бром-2-метилбутан; г) изобутилхлорид, изобутилбромид, изобутилиодид.

23. Расположите в ряд по увеличению скорости замещения брома в реакции гидролиза при нагревании в водной муравьиной кислоте следующие соединения: а) дифенилбромметан; б) 2-бром-2-фенилпропан; в) 2-бром-2-метилпропан; г) трифенилбромметан. Напишите уравнения соответствующих реакций.

24. Расположите следующие соединения в ряд по увеличению скорости замещения хлора в реакциях с нуклеофильными реагентами: хлорбензол, 4-нитрохлорбензол, 2, 4-динитрохлорбензол, метиловый эфир 4-хлорбензолсульфокислоты, 4-хлорацетофенон.

25. Какие из перечисленных ниже веществ относятся к полярным протонным растворителям, а какие – к диполярным апротонным растворителям: ацетон, метанол, вода, метиламин, ацетонитрил, диметилсульфоксид (ДМСО), тетрагидрофуран, уксусная кислота, метилформамид, N, N-диметилформамид (ДМФА). Ответ поясните. Приведите структурные формулы этих соединений.

26. Сравните нуклеофильные свойства следующих молекул и ионов в апротонных растворителях: а) метанол и метантиол; б) цианид натрия и ацетиленид натрия; в) NH₂^- и NH₃; г) ацетат-анион и фенолят-анион; д) трет-бутилат калия и этилат калия; е) CH₃CH₂^-, CH₃NH^-, CH₃O^- и F^-; ж) F^-, Cl^-, Br^- и I^- . Ответ поясните. Как изменятся нуклеофильные свойства F^-, Cl^-, Br^- и I^- при переходе от апротонного растворителя к полярному протонному растворителю? Ответ обоснуйте.

27. Какая из реакций, протекающих по механизму S_N2, будет идти с большей скоростью: а) C₂H₅Cl + CH₃ONa или C₂H₅Cl + CH₃OH; б) C₂H₅Cl + CH₃COONa в водном ацетоне или C₂H₅Cl + CH₃COONa в воде; в) C₂H₅I + CH₃ONa или C₂H₅Cl + CH₃ONa? Ответ поясните.

28. Какие из реакций, протекающих по механизму S_N1, будут идти с большей скоростью, а какие – с близкими скоростями: а) (CH₃)₃CCl+ H₂O и (CH₃)₃CCl + HO^-; б) (CH₃)₃CCl+ H₂O и (CH₃)₃CCl + C₂H₅OH; в) (CH₃)₃CCl + H₂O и (CH₃)₃CBr + H₂O? Ответ поясните.

29. Изменится ли скорость реакции S_N2 метилбромида с цианидом натрия при переходе от ДМСО к этиловому спирту в качестве растворителя? Ответ поясните. Напишите уравнение реакции.

30. В каких условиях следует проводить гидролиз этилбромида и 2-бром-2-метилпропана, чтобы получить спирты с наибольшим выходом? Напишите уравнения соответствующих реакций.

31. Реакция трет- бутилхлорида с водой сильно ускоряется гидроксидом натрия. Как изменяется при этом соотношение продуктов отщепления и замещения? Напишите уравнения соответствующих реакций.

32. Какой алкилгалогенид и какой алкоксид целесообразно использовать для синтеза трет- бутилэтилового эфира реакцией Вильямсона. Ответ поясните. Напишите уравнения соответствующих реакций.

33. Чем можно объяснить, что в сопоставимых условиях н -бутилбромид реагирует с н -бутантиолятом натрия (C₄H₉SNa) в 1830 раз быстрее, чем с н -бутилатом натрия, и выход дибутилсульфида выше, чем дибутилового эфира? Напишите уравнения соответствующих реакций.

34. При взаимодействии чистого (R)-2-бромбутана с бромидом натрия образуется рацемический 2-бромбутан, причем скорость рацемизации пропорциональна концентрации бромида натрия. Какие выводы о механизме реакции можно сделать на основании этих данных? Напишите уравнение реакции.

35. Превратите (S)-2-бромбутан: а) в (R)- втор- бутилэтиловый эфир; б) в (±)- втор- бутилформиат; в) в (R)-2-бутанол; г) в (R)- втор- бутилметилсульфид. Напишите уравнения соответствующих реакций. Опишите механизмы реакций “а”, “б”.

36. Изобразите предпочтительные механизмы следующих реакций: а) (R)-3-бром-1-гексен с водой при нагревании; б) 1-бромбутан с иодидом калия в ацетоне; в) (S)-2-бром-2-фенилпентан с метанолом; г) (R)-2-бромпентан с фторидом калия в ДМФА; д) (R)-1-бром-1-фенилпропан с ацетатом калия в уксусной кислоте при комнатной температуре.

37. 3-Хлор-1-бутен реагирует с этанолом с образованием смеси 3-этокси-1-бутена и 1-этокси-2-бутена. Если же реакцию вести с этилатом натрия в этаноле, то преимущественно образуется 3-этокси-1-бутен. Объясните эти факты. Напишите уравнения соответствующих реакций.

38. Какие соединения преимущественно образуются при взаимодействии: а) 2-бромбутана с цианидом калия в ДМСО; б) 1-хлор-2-бутена с цианидом калия в воде? Изобразите предпочтительные механизмы этих реакций и поясните правило Корнблюма.

39. Предложите оптимальные условия для одностадийных превращений изопропилбромида: а) в 2-нитропропан; б) в изопропилнитрит. Изобразите механизмы этих реакций.

40. При взаимодействии орто- хлортолуола с водным раствором едкого натра (350 °С, давление) получены два продукта: орто- крезол и мета- крезол. Опишите механизм этой реакции и поясните результат.

41. Напишите уравнения реакций 1-фтор-2, 4-динитробензола со следующими реагентами а) этилат натрия; б) аммиак; в) анилин; г) этантиолят натрия. Опишите механизм реакции “в”.

42. Изобразите предпочтительные механизмы взаимодействий (2S, 3S)-3-метил-2-хлорпентана: а) с амидом натрия при нагревании; б) с этиламином. Выбор механизмов обоснуйте.

43. Какие алкены преимущественно образуются при нагревании 2-бром-2-метилбутана: а) с этоксидом натрия; б) с трет -бутоксидом натрия? Ответ обоснуйте. Напишите уравнения соотвествующих реакций. Почему трет -бутоксид калия служит отличным основанием для проведения реакций дегидрогалогенирования алкилгалогенидов, а этиламин мало подходит для этой цели?

44. Какова конфигурация алкенов, образующихся при нагревании с раствором гидроксида калия в спирте: а) (1R, 2R)-1-бром-1, 2-дифенилпропана; б) (2S, 3R)-2-метил-1-фенил-3-хлоргексана. Ответ обоснуйте и приведите механизм этих реакций.

45. Объясните, почему при дегидрогалогенировании втор- бутилхлорида образуется смесь цис- и транс -2-бутенов с преобладанием транс -изомера (86%). Напишите уравнение реакции.

46. Дегидрогалогенирование цис- 1-бром-4- трет -бутилциклогексана под действием этилата натрия происходит быстро с образованием 4‑ трет -бутил-1-циклогексена, а дегидрогалогенирование транс -1-бром-4- трет -бутилциклогексана происходит очень медленно. Объясните этот факт. Напишите уравнения соответствующих реакций.

47. Установите строение алкилбромида, который при нагревании с магнием в эфире образует реактив Гриньяра, превращающийся под действием воды в гексан, а при обработке алкилбрмида натрием образуется 4, 5-диэтилоктан. Напишите уравнения соответствующих реакций.

48. Установите строение бромида состава C₄H₉Br, если известно, что при гидролизе этот бромид превращается в первичный спирт, а при дегидробромировании и последующем гидробромировании образуется третичный бромид. Напишите уравнения соответствующих реакций.

49. Бромид C₅H₁₁Br при гидролизе дает третичный спирт, а при дегидробромировании – 2-метил-2-бутен. Установите строение этого бромида и напишите уравнения соответствующих реакций.

50. Из этана получите этилмагнийбромид и напишите для него уравнения следующих реакций: а) с ацетиленом; б) с водой; в) с этанолом; г) с хлоридом кадмия.

10. Спирты, эфиры и эпоксиды

1. Напишите формулы следующих соединений: а) 2-пропанол; б) 2-метил-3-пентанол; в) 5-метил-3-гептанол; г) 3-этил-3-гексанол; д) 4-хлор-2-пентанол; е) 2-метил-3-пентен-2-ол; ж) 1, 4-бутандиол; з) дипропиловый эфир; и) изобутилметиловый эфир; к) 3-метокси-1-пентанол; л) 2-метоксибутан; м) 1, 2-эпоксипропан; н) бутилвиниловый эфир; о) 3, 4-эпоксигексан; п) (2R, 3S)-3-бром-2-бутанол; р) мезо -2, 3-бутандиол; с) бензиловый спирт; т) втор -бутилизобутиловый эфир; у) цис -2, 3-эпоксипентан; ф) транс -2, 3-эпоксипентан.

2. Назовите следующие соединения по заместительной номенклатуре ИЮПАК:

3. Напишите структурные формулы всех изомерных спиртов состава а) С₅Н₁₂О и б) С₇Н₁₆О. Назовите их по заместительной номенклатуре ИЮПАК. Отметьте первичные, вторичные и третичные спирты. Какие из них содержат хиральный атом углерода? Изобразите проекционные формулы Фишера конфигурационных изомеров и определите их конфигурацию.

4. Напишите структурные формулы всех изомерных ненасыщенных спиртов состава: а) С₄Н₁₀О и б) С₅Н₁₂О. Назовите их по заместительной номенклатуре ИЮПАК. Какие из них могут существовать в виде цис - и транс -изомеров? Изобразите формулы конфигурационных изомеров. Определите их конфигурацию.

5. Напишите структурные формулы всех изомерных двухатомных спиртов состава С₅Н₁₂О₂ и назовите их по заместительной номенклатуре ИЮПАК. Какие из них содержат хиральный атом углерода? Изобразите проекционные формулы Фишера конфигурационных изомеров и определите их конфигурацию.

6. Какие спирты получатся в результате щелочного гидролиза следующих соединений: а) 1-бром-2-метилпропан; б) 2-бромбутан; в) 2-иодпропан; г) 1-иод-2, 3-диметилпентан; д) 2-хлорэтанол; е) 1-бром-2-бутен; ж) 1, 4-дибромбутан; з) 2, 3-дибромбутан; и) 2-метил-3-хлор-2-бутанол? Назовите полученные соединения по заместительной номенклатуре ИЮПАК.

7. Какие спирты получатся при гидратации следующих алкенов: а) пропен; б) 1-бутен; в) 2-метил–2-бутен; г) 2-метилпропен; д) 2, 2-диметил-3-гексен? Напишите уравнения соответствующих реакций и назовите полученные спирты.

8. Получите следующие спирты гидратацией соответствующих алкенов: а) 2-бутанол; б) 2-метил-2-бутанол; в) 4-метил-2-пентанол; г) 3-метил-2-пентанол; д) 1-метилциклогексанол; е) 2-пропанол; ж) 2-метил-2-пропанол; з) 2, 3-диметил-3-гексанол? Напишите уравнения соответствующих реакций и опишите механизм реакции (а). Какие из полученных спиртов содержат хиральный атом углерода? Изобразите проекционные формулы Фишера возможных конфигурационных изомеров и определите их конфигурацию.

9. Какие спирты можно получить при восстановлении следующих соединений: а) 2-бутанон; б) 2-пропанон; в) (R)-3-метокси-2-гексанон; г) 2, 7-октандион; д) циклогексанон; е) 2, 4-диметил-3-пентанон; ж) 2-пропеналь; з) ацетофенон; и) 2-метилпропаналь; к) 3-метилбутаналь; л) этиловый эфир бутановой кислоты; м) этиловый эфир уксусной кислоты; н) этиловый эфир 2-метилпропановой кислоты; о) метиловый эфир бензойной кислоты; п) 1, 2-эпоксипропан; р) окись циклогексена? Напишите уравнения соответствующих реакций. Какие восстанавливающие реагенты могут быть использованы в каждом случае?

10. Какие спирты образуются при гидроборировании-окислении следующих соединений: а) пропен; б) (Z)-2-бутен; в) (Е)-2-бутен; г) 1-метилциклогексен; д) метиленциклогексан? Напишите уравнения соответствующих реакций.

11. Напишите уравнения реакций следующих алкилгалогенидов с водным раствором гидроксида натрия при нагревании: а) (R)-1-фенил-1-хлорэтан; б) (S)-3-фенил-3-хлорпропен; в) 1-хлорпропан; г) (S)-2-метил-1-бромбутан. Опишите механизмы реакций (а) и (г).

12. С использованием реактивов Гриньяра получите следующие спирты: а) этанол; б) 2-метил-2-бутанол; в) 3-метил-3-пентанол; г) 3-этил-3-пентанол; д) 1-бутанол (2 варианта); е) 2-бутанол; ж) 1-фенилэтанол; з) 2-фенилэтанол (2 варианта); и) 2-метил-2-пропанол (2 варианта); к) гидроксиметилциклогексан; л) 1-метилциклогексанол; м) 1-пропанол (2 варианта); н) 2, 2-диметил-3-пентанол; о) 2, 3-диметил-2-бутанол; п) 1-фенил-1-пропанол; р) 2-фенил-2-пропанол; с) 1-фенил-2-пропанол; т) 3-фенил-1-пропанол; у) 2, 4-диметил-3-пентанол; ф) трифенилметанол. Напишите уравнения соответствующих реакций.

13. Какие спирты получатся после гидролиза продуктов взаимодействия метилмагнийиодида со следующими соединениями: а) формальдегид; б) уксусный альдегид; в) 2-метилпропаналь; г) 2-бутанон; д) циклогексанон; е) этиловый эфир уксусной кислоты; ж) этиловый эфир бензойной кислоты; з) окись этилена. Напишите уравнения соответствующих реакций.

14. Исходя из пропилмагнийбромида и других необходимых реагентов получите следующие спирты: а) 2-метил-2-пентанол; б) 4-метил-4-гептанол; в) 1-пентанол; г) 3-метил-3-гексанол.

15. Из пропена и других необходимых реагентов получите следующие соединения: а) 1-пропанол; б) 2-пропанол; в) 1, 2-эпоксипропан; г) 1, 2-пропандиол; д) 2-метил-1-пропанол; е) 3-метил-1-бутанол.

16. Из подходящих алкенов и необходимых неорганических реагентов получите следующие соединения: а) диэтиловый эфир; б) изопропил-2-гексиловый эфир; в) диметиловый эфир; г) этил- трет -бутиловый эфир.

17. Получите: а) этиленгликоль из этилена; б) глицерин из пропилена; в) глицерин из ацетилена; г) аллиловый спирт из пропена; д) 2, 3-диметил-2, 3-бутандиол из пропена; е) дипропиловый эфир из пропена; ж) диизопропиловый эфир из 1-пропанола; з) диэтиловый эфир из этанола в присутствии серной кислоты; и) 2-этоксипропен из ацетилена; к) 2, 3-диметил-2-бутанол из 2, 3-диметил-1-бутена; л) 3-гексанол из 3-гексанона; м) трет -бутилэтиловый эфир из трет -бутилового спирта и этилбромида. Рассмотрите механизм реакции (з).

18. С использованием реакции Вильямсона получите следующие соединения: а) метилпропиловый эфир; б) фенилэтиловый эфир; в) трет -бутил-метиловый эфир; г) метилциклогексиловый эфир; д) изопропилметиловый эфир; е) бутил- втор -бутиловый эфир. На полученные простые эфиры подействуйте концентрированной иодистоводородной кислотой. Напишите уравнения соответствующих реакций.

19. Проведите эпоксидирование следующих соединений: а) 1-гексен; б) (Е)-2-гексен; в) (Е)-3-гексен; г) (R)-3-метилциклопентен; д) (Z)-2-бутен. Напишите уравнения реакций цис-2, 3-эпоксибутана со следующими реагентами: а) вода в присутствии гидроксида натрия; б) метанол в присутствии серной кислоты. Опишите механизмы последних двух реакций.

20. Используя реакцию оксимеркурирования – демеркурирования получите соответствующие спирты из следующих алкенов: а) пропен; б) цис -2-бутен; в) транс -2-бутен; г) циклогексен; д) 1-метилциклогексен; е) 2-метилпропен; ж) 2-метил-1-бутен. Сравните поведение алкенов (в), (е) и (ж) в реакциях гидроборирования с последующим окислением и оксимеркурирования-демеркурирования.

21. Сравните кислотные свойства следующих соединений: а) циклогексанол, 1-метилциклогексанол, фенол, п -нитрофенол; б) этанол, этиленгликоль, 2-нитроэтанол, 2-хлорэтанол; в) 1-пропанол, 2-пропанол, 2-метил-2-пропанол, 1, 2-пропандиол, 2-пропенол; г) 2-метил-2-бутанол, 3-метил-2-бутанол, 3-метил-1-бутанол; д) бензиловый, п -хлорбензиловый, п -этилбензиловый спирты; е) 2-хлорэтанол и этанол; ж) п -нитробензиловый и бензиловый спирты; з) 1-пропанол и глицерин; и) п -нитрофенол, метанол, фенол, о -крезол, 2-метил-2-пропанол; к) 2, 2, 2-трихлорэтанол, этанол, фенол, п -цианофенол, п -крезол; л) вода, фенол, метанол, о-этилфенол. Ответы обоснуйте.

22. Расположите следующие спирты в порядке легкости окисления бихроматом калия в разбавленной серной кислоте: а) 1-бутанол; б) 2-метил-2-пропанол; в) 2-бутанол; г) 3-метил-2-бутанол; д) 2-метил-1-пропанол.

23. Расположите следующие спирты в порядке увеличения их реакционной способности по отношению к водному раствору бромистоводородной кислоты: а) 1-пентанол; 2-пентанол; 2-метил-2-бутанол; б) 1-фенил-1-пропанол, 3-фенил-1-пропанол, 1-фенил-2-пропанол; в) бензиловый, п-цианобензиловый и п -гидроксибензиловый спирты; г) 2-бутен-1-ол и 3-бутен-1-ол; д) гидроксиметилциклопентан, 1-метилциклопентанол, транс -2-метилциклопентанол, е) бензиловый спирт; дифенилметанол, метанол, трифенилметанол. Ответ обоснуйте.

24. Напишите уравнения реакций циклогексанола со следующими реагентами: а) холодная концентрированная серная кислота; б) концентрированная серная кислота при нагревании; в) оксид хрома (VI) в присутствии серной кислоты; г) концентрированный раствор бромистоводородной кислоты; д) металлический натрий; е) уксусная кислота в присутствии серной кислоты; ж) этанол в присутствии серной кислоты; з) метилмагнийбромид; и) пентахлорид фосфора. Опишите механизмы реакций (е), (ж) и (и). Какое соединение получится при взаимодействии продукта реакции (г) с магнием в эфире?

25. Из 1-бутанола получите следующие соединения: а) бутилбромид; б) 1-бутен; в) бутилат калия; г) бутаналь; д) бутановая кислота; е) 1, 2-эпоксибутан; ж) 1, 2-дибромбутан; з) 1-хлор-2-бутанол; и) 1–бутин; к) 1, 2-бутандиол; л) н -октан; м) н -бутиловый эфир бутановой кислоты. Опишите механизм реакций: (а), (б).

26. Напишите уравнения следующих реакций: а) 2-метил-1-пропанол и бензойная кислота в присутствии серной кислоты; б) 2-фенилэтанол и медь при 250 °С; в) этанол в присутствии серной кислоты при 140 °С; г) 2-бутен-1-ол и бром в воде; д) метанол и этилмагнийбромид; е) циклогексен и холодный разбавленный раствор перманганата калия; ж) п -бромбензилбромид и водный раствор гидроксида натрия; з) 2-метил-2-пропанол и бензол в присутствии серной кислоты; и) циклопентен и надбензойная кислота; к) 3-метил-2-бутанол и бихромат калия в разбавленной серной кислоте; л) 3-метил-1-бутанол и бихромат калия в разбавленной серной кислоте; м) этанол и пропановая кислота в присутствии серной кислоты; н) (R)-2-бутанол и тионилхлорид при нагревании; о) 3-метил-2-бутанол и концентрированная соляная кислота; п) 2, 2-диметил-1-пропанол и концентрированная соляная кислота; р) трет -бутилат калия и этилиодид; т) трет -бутилиодид и этилат калия. Опишите механизм реакции (ж), (н) и (р).

27. Превратите (R)-2-бутанол в следующие соединения: а) (S)-2-хлорбутан, б) (R)-2-бутантиол, в) (R)- втор -бутилэтиловый эфир; г) (R)- втор -бутиловый эфир пропановой кислоты; д) (S)- втор -бутиловый эфир бутановой кислоты; е) (R)-2-хлорбутан; ж) 2-бутен. Опишите механизмы реакций (а) и (ж).

28. Напишите уравнение реакции (2S, 3R)-3-бром-2-бутанола с концентрированной бромистоводородной кислотой при нагревании. Опишите механизм реакции.

29. Из (S)-1-фенил-2-пропанола получите (R)-1-фенил-2-пропанол.

30. Напишите уравнение реакции (R)-1-фенил-2-пропанола с тионилхлоридом в пиридине. На продукт реакции подействуйте водным раствором гидроксида натрия в диоксане. Обратите внимание на стереохимию реакций.

31. Получите 2-пентанол а) из алкена; б) из соответствующего галогенпроизводного алкана; в) реакцией Гриньяра; г) восстановлением соответстующего карбонильного соединения. Напишите уравнения реакций (R)-2-пентанола со следующими реагентами: а) ацетилхлорид; б) этилхлорид в присутствии гидроксида натрия; в) п -толуолсульфохлорид, затем фторид калия в диметилсульфоксиде; г) тионилхлорид в пиридине; д) бихромат калия в разбавленной серной кислоте; е) серная кислота при нагревании. Опишите механизмы реакций (б) и (г).

32. Какие соединения можно получить при взаимодействии этанола с серной кислотой: а) при 20 °С; б) при 140 °С; в) при 180 °С?

33. Напишите уравнения реакций следующих диолов с разбавленной серной кислотой при нагревании: а) 1, 2-пропандиол; б) 2-метил-1, 2-пропандиол; в) 1-фенил-1, 2-этандиол; г) 1, 1-дифенил-1, 2-этандиол; д) 1-фенил-1, 2-пропандиол; е) 2-метил-1, 1-дифенил-1, 2-пропандиол; ж) 2-метил-3-этил-2, 3-пентандиол.

34. Напишите уравнения реакций с иодной кислотой следующих соединений: а) 1, 2-пропандиол; б) 2-гидроксипропаналь; в) 3-метокси-1, 2-пропандиол; г) 2-метокси-1, 3-пропандиол; д) цис -1, 2-циклопентандиол; е) 2, 3, 4, 5-тетрагидроксипентаналь; ж) 1, 2, 3, 4, 5-гексанпентаол; з) 2, 3, 4-тригидроксипентаналь; и) 2, 3, 4-пентантриол.

35. Из 1-бутена получите 1, 2-бутандиол и напишите для него уравнения реакций со следующими реагентами: а) металлический натрий; б) двукратный избыток метилиодида в присутствии гидроксида натрия; в) двукратный избыток ацетилхлорида; г) кислород в присутствии меди при нагревании; д) азотная кислота в присутствии концентрированной серной кислоты; е) бромистоводородная кислота при нагревании; ж) разбавленная серная кислота при нагревании; з) иодная кислота; е) ацетон в кислой среде.

36. Спирт общей формулы С₈Н₁₈О при дегидратации образует алкен, при озонолизе которого образуется только 2-бутанон. Определите строение исходного спирта и образующегося алкена.

37. Из фенола, 1-бутанола и других необходимых реагентов получите бутилфениловый эфир. Какие соединения получатся при нагревании этого эфира с концентрированной иодистоводородной кислотой?

38. Получите 4-метил-4-гептанол из ацетилена, 1-пропанола и других необходимых реагентов.

39. Синтезируйте 1-метилциклогексанол и 2-метилциклогексанол из метилциклогексана.

40.Получите бутил- втор -бутиловый эфир из 1-бромбутана и любых необходимых неорганических реагентов.

41. Из ацетилена получите а) винилэтиловый эфир; б) окись пропилена. Для последнего соединения напишите уравнения реакций со следующими реагентами: а) вода в присутствии серной кислоты; б) метанол в присутствии серной кислоты; в) синильная кислота; г) этиламин.

42. Из 1-пропанола и любых других необходимых реагентов получите: а) диаллиловый эфир; б) изомерные пропандиолы. С помощью каких химических реакций можно различить эти диолы?

43. Предложите метод синтеза монометилового эфира этиленгликоля из этилена, метанола и других необходимых реагентов. Изобразите наиболее стабильную конформацию этого соединения. Ответ поясните.

44. Какие соединения образуются при взаимодействии перечисленных ниже соединений с одним эквивалентом метилмагнийхлорида: а) этиленоксид; б) 2-хлорэтанол; в) 3-хлорпропанол; г) эпоксициклогексан; д) цис -2, 3-эпоксибутан; е) этиленгликоль; з) (R)-1, 2-эпоксипропан?

45. Какие соединения получатся при взаимодействии следующих пар соединений: а) этилат натрия и этилиодид; б) этилат натрия и трет -бутилиодид; в) этиленоксид и трет -бутилат калия; г) дипропиловый эфир и концентрированная серная кислота; д) дипропиловый эфир и концентрированная серная кислота при нагревании; е) метилизопропиловый эфир и концентрированная иодистоводородная кислота при нагревании?

46. С помощью каких качественных реакций можно различить следующие соединения: а) этилхлорид и этанол; б) бутан и 1-бутанол; в) 1-гептен и 3-этил-3-пентанол; г) 1, 2-октандиол и 1, 6-октандиол; д) 3-пентанол и 2-метил-2-пропанол е) 1-бутин, 2-бутин и 2-бутанол; ж) 1-бутанол; 2-бутанол и 2-метил-2-пропанол; з) 1-пропанол и пропан; и) 1-пропанол и пропен; к) ди- н -бутиловый эфир и 1-пентанол; л) диэтиловый эфир и 1-пентен; м) диизопропиловый и диаллиловый эфиры; н) дивиниловый и диэтиловый эфиры; о) этанол и диэтиловый эфир; п) циклогексен и циклогексеноксид; р) этанол, изопропиловый спирт и диизопропиловый эфир.

11. Фенолы

1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) мета -крезол; б) пара -этилфенол; в) 2, 4-динитрофенол; г) орто -нитрофенол; д) 2, 4, 6-трибромфенол; е) пикриновая кислота; ж) 4-гидроксибензолсульфокислота; з) 2-изопропил-5-метилфенол; и) 4-гидроксиацетофенон; к) пропилфениловый эфир; л) фенилацетат; м) a-нафтол; н) мета -нитроанизол.

2. Назовите следующие соединения по заместительной номенклатуре ИЮПАК:

3. Расположите следующие соединения в порядке возрастания легкости замещения галогена на гидроксильную группу при действии водных растворов гидроксида натрия:

Объясните влияние заместителей.

4. Получите фенол из: а) хлорбензола; б) бензолсульфокислоты; в) изопропилбензола. Опишите механизм реакции «а».

5. Исходя из бензола и других необходимых реагентов, получите следующие соединения: а) пара -бромфенол; б) 2, 4, 6-трибромфенол; в) анизол; г) мета -нитроанизол; д) мета -крезол; е) бензилфениловый эфир; ж) пара -гидроксибензолсульфокислоту.

6. Исходя из нафталина и других необходимых реагентов, получите: а) a-нафтол; б) b-нафтол. Напишите уравнения реакций a-нафтола со следующими реагентами: а) дихромат калия в присутствии серной кислоты; б) концентрированная серная кислота при нагревании; в) диазометан.

7. Расположите следующие соединения в порядке возрастания кислотных свойств:

Ответ обоснуйте.

8. Напишите уравнения реакций фенола со следующими соединениями: а) метилиодид в присутствии гидроксида натрия; б) пропаноилхлорид в присутствии гидроксида натрия; в) этаноилхлорид в присутствии AlCl₃; г) диметилсульфат в присутствии NaOH; д) аллилбромид в присутствии гидроксида натрия; е) ацетон в присутствии серной кислоты в соотношении 2: 1; ж) муравьиный альдегид в присутствии серной кислоты; з) диоксид углерода в присутствии гидроксида натрия; и) хлороформ в присутствии гидроксида натрия; к) концентрированная серная кислота при 100 °С; л) разбавленная азотная кислота; м) бромная вода; н) бром в 1, 4-диоксане; о) дихромат калия в присутствии серной кислоты; п) водород над палладием при нагревании и под давлением.

9. Предложите схемы получения следующих соединений из фенола: а) фенилпропиловый эфир; б) орто -хлорфенилэтиловый эфир; в) орто -нитрофенол (без примеси пара -изомера); г) пара -пропилфенол. Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их проведения.

10. Напишите уравнения реакций мета -крезола со следующими соединениями: а) гидроксид натрия; б) бром; в) азотная кислота; г) серная кислота; д) нитрит калия и соляная кислота; е) уксусный ангидрид в присутствии NaOH; ж) диазометан; з) метиловый эфир пара -толуолсульфокислоты в присутствии гидроксида натрия.

11. Осуществите следующие превращения: а) фенол ¾ ® пикриновая кислота; б) бензол ¾ ® 2, 4-динитрофенол; в) фенол ¾ ® циклогексанон; в) фенол ¾ ® адипиновая кислота; г) фенол ¾ ® орто -пропилфенол; д) бензол ¾ ® мета -нитроанизол; е) аллилфениловый эфир ¾ ® орто -аллилфенол; ж) циклогексанон ¾ ® фенол; з) фенол ¾ ® метил-2-метоксибензоат; и) фенол ¾ ® 2-гидрокси-5-нитробензойная кислота.

12. Напишите уравнения реакций резорцина со следующими соединениями: а) диметилсульфат (2 экв.) в присутствии NaOH; б) уксусный ангидрид (2 экв.) в присутствии NaOH; в) диазометан.

13. С помощью каких реакций можно различить следующие соединения: а) глицерин, фенол и 1-гексанол; б) С₆Н₅ОСН₂СООН, п ‑ СН₃СОС₆Н₄ОН, С₆Н₅ОСОСН₃; в) орто -крезол и бензиловый спирт; г) 1-пентанол и фенол; д) гидрохинон и резорцин.

14. Определите строение соединения, имеющего брутто-формулу С₆Н₆SO₄, которое при взаимодействии с водным раствором гидроксида натрия образует соединение брутто-формулы C₆H₄SO₄Na₂. При сплавлении последнего с гидроксидом натрия и последующем подкислении образуется резорцин.

12. Альдегиды и кетоны.

1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) бензальдегид; б) 2-метилпропаналь; в) 1, 3-дифенил-2-пропанон; г) циклогексанкарбальдегид; д) 2-бутанон; е) пара -бромбензальдегид; ж) 2, 4-пентандион; з) 4-метил-3-пентен-2-он; и) 2-бутеналь; к) 2-гидроксибензальдегид; л) 2-хлорэтаналь; м) 2-пропанон; н) этандиаль; о) 3-хлорбутаналь; п) 3-метил-2-бутанон; р) 2-фенил-2-оксоэтаналь; с) циклопентанон; т) 2, 2-диметилбутаналь.

2. Напишите структурные формулы и назовите по заместительной номенклатуре ИЮПАК следующие соединения: а) метилфенилкетон; б) пара -хлорацетофенон; в) уксусный альдегид; г) изомасляный альдегид; д) метилэтилкетон; е) винилфенилкетон; ж) пропионовый альдегид; з) фенилуксусный альдегид; и) кротоновый альдегид; к) коричный альдегид; л) трет -бутилметилкетон; м) глиоксаль; н) ацетон; о) бензилфенилкетон; п) аллилвинилкетон; р) акролеин; с) валериановый альдегид; т) масляный альдегид; у) хлоруксусный альдегид; ф) салициловый альдегид; х) формальдегид.

3. Напишите структурные формулы и назовите по заместительной номенклатуре ИЮПАК все изомерные карбонильные соединения состава: а) С₄Н₁₀О; б) С₆Н₁₂О.

4. Назовите по заместительной номенклатуре ИЮПАК следующие соединения:

5. Получите из соответствующего цианида и реактива Гриньяра: а) бензилметилкетон; б) ацетон; в) метилпропилкетон.

6. Назовите соединения, образующиеся при гидролизе продуктов взаимодействия метилмагнийбромида со следующими соединениями: а) бензонитрил; б) нитрил 2-метилпропановой кислоты; в) бутандинитрил? Напишите уравнения реакций.

7. Назовите альдегиды, которые могут быть получены с помощью оксосинтеза из следующих алкенов: а) пропилен; б) 3-метил-1-бутен; в) 2-метил-1-пропен; г) 2, 4, 4-триметил-1-пентен? Напишите уравнения реакций.

8. Гидратацией соответствующего алкина по Кучерову получите; а) 2-бутанон; б) 2-гексанон; в) 3-метил-2-пентанон.

9. Из различных производных карбоновых кислот получите: а) пропаналь; б) этаналь; в) бутаналь; г) бензальдегид; д) ацетон; е) циклопентанон; ж) диэтилкетон; з) 2-метилпропаналь; и) изопропилметилкетон; к) пентаналь.

10. Получите трет-бутилметилкетон из 2, 3-диметил-2, 3-бутандиола. Опишите механизм использованной пинаколиновой перегруппировки.

11. Из бензола и других необходимых реагентов получите следующие соединения: а) ацетофенон; б) дифенилкетон; в) изопропилфенилкетон.

12. Озонолизом соответствующего алкена получите: а) пропионовый альдегид; б) фенилуксусный альдегид; в) 2-метилбутаналь; г) метилэтилкетон; д) уксусный альдегид.

13. Получите из соответствующих спиртов; а) пропаналь; б) 1-фенил-1-пропанон; в) 2-метилбутаналь; г) бензальдегид; д) ацетон; е) циклогексанон; ж) ацетофенон. Получите эти соединения также гидролизом соответствующих геминальных дигалогенидов.

14. Получите бензальдегид: а) из бензола; б) из толуола; в) из бензоилхлорида.

15. Получите: а) винилметилкетон из метилэтилкетона; б) кротоновый альдегид из бутаналя; в) кротоновый альдегид из ацетальдегида; г) акролеин из метаналя и этаналя; д) акролеин из аллилового спирта; е) 4-метил-3-пентен-2-он из ацетона.

16. Осуществите следующие превращения, используя любые необходимые реагенты: а) 1-бутин ® бутаналь; б) изопропилбромид ® 3-метил-2-бутанон; в) фенол ® салициловый альдегид; г) 3, 4-гександиол ® пропаналь; д) циклогексен ® циклогексанкарбальдегид; е) толуол ® пара -нитробензальдегид; ж) пропен ® акролеин; з) 2-метил-1, 2-бутандиол ® 2-метилбутаналь; и) глицерин ® акролеин; к) 1-пропанол ® фенилэтилкетон; л) фенилэтиловый эфир ® (4-этоксифенил)этилкетон по реакции Гёша; м) уксусный альдегид ® ацетон; н) бензол ® пара -бромбензальдегид; о) ацетон ® винилметилкетон; п) ацетилен ® 3-метил-2-пентанон; р) бензол ® 4-ацетилфенол; с) хлорангидрид 2-метилпропановой кислоты ® 2-метил-3-пентанон (два варианта); т) ацетоуксусный эфир ® 3-метил-4-фенил-2-бутанон; у) нитрил 2-фенилуксусной кислоты ® 2-фенил-3-пентанон; ф) фенол ® пара -гидроксибензальдегид; х) фенол ® 1-(пара-гидроксифенил)-1-бутанон; ц) анизол (метоксибензол) ® пара -метоксибензальдегид.

17. Для каких из перечисленных альдегидов и кетонов возможна кето-енольная таутомерия: а) бутаналь; б) 3-метил-2-бутанон; в) винилметилкетон; г) пара -нитробензальдегид; д) циклопентанон; е) 2, 2-диметилбутаналь; ж) формальдегид; з) циклопентанкарбальдегид? Изобразите соответствующие таутомерные равновесия. При наличии более одной енольной формы укажите самую устойчивую. Ответ поясните.

18. Объясните потерю оптической активности при обработке: а) (R)-2-метил-3-фенилпропаналя кислотой; б) (S)-3-метил-2-гексанона сильными основаниями.

19. Напишите уравнения реакций: а) 3-пентанон и фенилгидразин; б) бензальдегид и анилин; в) пропаналь и гидроксиламин; г) ацетон и гидразин с последующим нагреванием продукта реакции с КОН; д) циклогексанон и метиламин; е) ацетофенон и 2, 4-динитрофенилгидразин; ж) уксусный альдегид и аммиак; з) бутаналь и диэтиламин; и) ацетон и семикарбазид. Опишите механизм реакции «в». Объясните влияние pH среды на скорость реакции альдегидов и кетонов с N-нуклеофилами на примере реакции «а».

20. Расположите в ряд по увеличению реакционной способности в реакциях нуклеофильного присоединения следующие соединения: а) уксусный альдегид, 1, 3-дифенил-2-пропанон и дифенилкетон; б) формальдегид, 2, 2-диметилбутаналь и диизопропилкетон; в) трихлоруксусный альдегид, уксусный альдегид и 3-метил-2-бутанон; г) циклогексанон, циклогексанкарбальдегид и бензальдегид; д) бензальдегид, пара -нитробензальдегид, салициловый альдегид, пара -хлорбензальдегид, орто -толуиловый альдегид. Ответ поясните.

21. Напишите уравнения следующих реакций: а) пропаналь и бисульфит натрия; б) ацетон и 2 эквивалента метанола в кислой среде; в) ацетальдегид и этиленгликоль в кислой среде; г) 2-метилпропаналь и этанол в присутствии КОН; д) бутаналь и синильная кислота в присутствии КСN; е) 2-бутанон и метилмагнийбромид с последующим действием на продукт реакции водой; ж) пропаналь и 2, 4-пентандион в присутствии пропилата калия; з) уксусный альдегид в присутствии серной кислоты; и) 2-метилбутаналь и этантиол в присутствии серной кислоты; к) фенилуксусный альдегид и бутиллитий с последующим гидролизом продукта реакции; л) бутаналь и 1-нитропропан в присутствии гидроксида натрия; м) бензилэтилкетон и пропилидентрифенилфосфоран; н) бензилметилкетон и три эквивалента брома в присутствии гидроксида натрия; о) 2-пентанон, муравьиный альдегид и диметиламин в присутствии HCl; п) пропаналь и один эквивалент брома в присутствии серной кислоты; р) 1-фенил-1-пропанон и один эквивалент брома в присутствии серной кислоты. Опишите механизмы следующих реакций: «а», «б», «г», «д», «л», «н», «о», «п». Будет ли зависеть скорость реакции «п» от природы галогена? Можно ли провести реакцию «р» в присутствии КОН? Ответ поясните.

22. Напишите уравнения реакций следующих соединений под действием водного раствора КОН: а) этаналь; б) пара-нитробензальдегид; в) 3-пентанон; г) формальдегид и пропаналь; д) пропаналь и ацетон; е) фенилуксусный альдегид; ж) ацетон и бензальдегид в соотношении 1: 2; з) формальдегид и 2, 2-диметилбутаналь; и) ацетон и 2-метил-2-фенилбутаналь; к) формальдегид и бензальдегид; л) бензальдегид и 1-фенил-1-бутанон. Опишите механизмы следующих реакций: «а», «б», «д».

23. Напишите уравнения и опишите механизмы реакций: а) ацетон и изб. (> 3 эквивалентов) брома в щелочной среде; б) пропаналь и эквимолекулярное количество иода в присутствии серной кислоты; в) 2-бутанон и трехкратный избыток хлора в присутствии КОН; г) 1-фенил-1-бутанон и иод в присутствии серной кислоты. Объясните, почему скорость реакции «б» одинаковая при использовании в качестве галогенирующих реагентов хлора, брома и йода. Можно ли провести реакцию «г» в щелочной среде?

24. Метилэтилкетон бромируется в присутствии кислого катализатора преимущественно по метиленовой группе, а в присутствии щелочного катализатора – по метильной. Объясните зависимость протекания реакций от катализа. Опишите механизмы реакций.

25. Напишите уравнения реакций: а) 2-бутанон и водный раствор перманганата калия в кислой среде; б) акролеин и метилмагнийбромид; в) трет -бутилметилкетон и диизопропиламид лития с последующей обработкой продукта метилиодидом; г) бутаналь, аммиак и водород над палладием; д) циклопентанон, формальдегид и диэтиламин в кислой среде; е) ацетон, формальдегид и диметиламин в кислой среде; ж) ацетон, метиламин и водород над палладием; з) цис -2-бутеналь и 1, 3-бутадиен при нагревании под давлением; и) акролеин и изопрен при нагревании под давлением.

26. С помощью каких химических реакций можно различить следующие соединения: а) ацетофенон и бензофенон; б) ацетон и пропаналь; в) бутаналь и 2-бутанон; г) циклопентанон и циклопентанкарбальдегид?

27. Получите 3-метилпентаналь: а) с помощью реакции Гриньяра; б) окислением подходящего спирта. Для полученного альдегида напишите уравнения реакций со следующими реагентами: а) аммиак и водород над палладием; б) аммиачный раствор гидроксида серебра; в) тетрагидроборат натрия; г) этилидентрифенилфосфоран; д) этиловый эфир малоновой кислоты в присутствии этилата натрия; е) ацетиленид натрия; ж) пентахлорид фосфора; з) хлор в присутствии серной кислоты; и) литийдиизопропиламид с последующим взаимодействием продукта реакции с метилиодидом. Опишите механизмы реакций «а», «ж», «з».

28. Получите 2-бутанон: а) из бутаналя; б) из хлорангидрида пропановой кислоты. Напишите уравнения реакций 2-бутанона со следующими реагентами: а) циануксусная кислота в присутствии пиридина при нагревании; б) амальгама цинка в соляной кислоте при нагревании; в) KMnO₄ при нагревании.

29. Получите пара -толуиловый альдегид: а) из толуола; б) из хлорангидрида пара -толуиловой кислоты. Напишите уравнения реакций пара -толуилового альдегида со следующими реагентами: а) водный раствор гидроксида калия; б) ангидрид пропионовой кислоты в присутствии пропионата калия; в) спиртовой раствор цианида калия; г) ацетофенон в присутствии КОН; д) смесь концентрированных азотной и серной кислот; е) анилин; ж) этилмагнийбромид с последующим гидролизом продукта реакции; з) метиламин и водород над палладием; и) гидросульфит натрия; к) синильная кислота в присутствии KCN. Опишите механизмы следующих реакций: «а», «б», «в», «и».

30. Из бензола получите пара -хлорбензальдегид. Напишите уравнения реакций взаимодействия пара -хлорбензальдегида со следующими соединениями в присутствии водного раствора КОН: а) пропионовый альдегид; б) ацетофенон; в) ацетон. Опишите механизм реакции на примере реакции «а».

31. Исходя из ацетофенона и других необходимых реагентов получите следующие соединения: а) этилбензол; б) бензойную кислоту; в) фенилацетилен; г) 2-фенил-2-бутанол; д) фенилгидразон ацетофенона.

32. Получите 3-бутен-2-он из: а) ацетилена; б) ацетона (с использованием реакции Манниха). Напишите уравнения реакций 3-бутен-2-она со следующими реагентами: а) NH₃; б) NaBH₄; в) эквимолярное количество метанола в присутствии серной кислоты; г) 2, 4-пентандион в присутствии КОН; д) нитроэтан в присутствии КОН; е) изопрен при нагревании; ж) водород над палладием.

33. Осуществите следующие превращения, используя любые необходимые реагенты: а) ацетофенон ® оксим бензальдегида; б) уксусный альдегид ® ацетон ® 2, 3-диметил-2-бутен (используя реакцию Виттига); в) ацетальдегид ® ацетофенон ® оксим ацетофенона; г) метилфениловый эфир ® 3-(4-метоксифенил)-2-пропеновая кислота; д) ацетилхлорид ® 1-фенил-1-этанол; е) 3-метил-2-бутанон ® изопропиловый эфир уксусной кислоты; ж) 2-бутен-1-ол ® 3-метилпентаналь; з) пропаналь ® 2-метил-3-пентанон; и) 4-метил-2-пентанон ® 4-метил-3-пентен-2-он ® 4-амино-4-метил-2-пентанон; к) 2, 3-диметил-2, 3-бутандиол ® трет -бутилметилкетон ® 2, 2-диметилпропановая кислота; л) бензилиденметиламин ® диметилацеталь бензальдегида; м) бензальдегид ® 1-фенил-1-бутанон; н) 1, 1-дихлорпропан ® 3-гидрокси-2-метилпентаналь; о) пропен ® пропаналь ® 2, 4-динитрофенилгидразон пропаналя; п) пропановая кислота ® диэтилкетон ® 3, 3-дибромпентан; р) бензилхлорид ® бензилметилкетон ® фенилуксусная кислота.

12. Кислоты и их производные

1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) адипиновая кислота; б) 2, 4-диметилгептановая кислота; в) малеиновая кислота; г) пентаноат натрия; д) N-метилформамид; е) янтарный ангидрид; ж) амид 3-метилгексановой кислоты; з) бутаннитрил; и) этилбутаноат; к) циклогексанкарбоновая кислота; л) бензойная кислота; м) этаноилхлорид; н) акриловая кислота; о) фталевый ангидрид; п) изопропилформиат; р) 2-пентеновая кислота; с) карбамат аммония; т) N, O-диметилкарбамат; у) орто -гидроксибензойная (салициловая) кислота.

2. Назовите следующие соединения:

3. Напишите структурные формулы следующих производных пропановой кислоты: а) амида; б) нитрила; в) ангидрида; г) бромангидрида; д) этилового эфира; е) кальциевой соли.

4. Напишите структурные формулы акриловой, метакриловой, кротоновой, винилуксусной кислот и назовите их по заместительной номенклатуре ИЮПАК.

5. Напишите структурные формулы всех изомерных сложных эфиров общей формулы С₅Н₁₀О_2. Назовите их по заместительной номенклатуре ИЮПАК.

6. Напишите структурные формулы всех изомерных кислот общей формулы: а) С₅Н₁₀О₂; б) С₄Н₆О₂. Назовите их по заместительной номенклатуре ИЮПАК.

7. Какие из приведенных ниже кислот могут существовать в виде цис - и транс -изомеров: а) СН₃-СН=СН-СООН; б) СН₂=СН-СН₂-СООН; в) СН₂=СН-СООН; г) (СН₃)₂С=СН-СООН; д) СН₃-СН=СН-СН₂-СООН; е) СН₃-СН₂-СН=СН-СООН? Назовите их по заместительной номенклатуре ИЮПАК.

8. Какие кислоты могут быть получены при окислении следующих соединений: а) 2-метил-1-пропанол; б) 1-гексанол; в) 3-метилбутаналь; г) 2-бутанон; д) 4-метил-2-пентанол; е) 2-метил-3-гексен; ж) пропилбензол; з) ацетофенон; и) 3-гексин; к) циклогексен; л) 1, 3-пропандиол; м) 2, 3-пентандиол; н) 3-метил-1, 5-гексадиен; о) бензол; п) нафталин; р) орто -ксилол; с) 3-гексен; т) пара -ксилол? Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их проведения.

9. При окислении каких кетонов образуются смеси следующих кислот: а) уксусная и пропановая; б) уксусная и 2-метилпропановая; в) уксусная, пропановая, бутановая и 2-метилпропановая? Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их проведения.

10. Соли каких кислот получатся при нагревании следующих соединений со спиртовым раствором щелочи: а) 3-хлорпропановая кислота; б) 2-бромбутановая кислота; в) 3-бром-2-метилбутановая кислота; г) 2-бром-3-фенилпропановая кислота? Напишите уравнения соответствующих реакций.

11. Какие вещества получатся при гидролизе следующих соединений: а) ангидрид пропановой кислоты; б) изопропилацетат в присутствии серной кислоты; в) пропаннитрил в присутствии гидроксида натрия; г) пропаноилхлорид; д) метилбутаноат в присутствии гидроксида натрия; е) N-метиламид бутановой кислоты в присутствии серной кислоты? Напишите уравнения соответствующих реакций. Опишите механизмы реакций (б), (в), (д).

12. Какие кислоты могут быть получены при взаимодействии диоксида углерода со следующими магнийорганическими соединениями и последующей кислотной обработке образующихся солей: а) пропил-магнийбромид; б) изобутилмагнийбромид; в) аллилмагнийхлорид; г) фенилмагнийбромид; д) бензилмагнийбромид?

13. Из толуола и других необходимых реагентов получите следующие кислоты: а) бензойную; б) фенилуксусную; в) nара -толуиловую; г) мета -хлорбензойную; д) nара -хлорбензойную; е) nара -бромфенилуксусную; ж) мета -толуиловую.

14. Расположите в ряд по увеличению кислотности следующие кислоты: а) 2-фенилуксусная, пара -хлорфенилуксусная, 2-фенил-2-хлоруксусная, 2-нитро-2-фенилуксусная; б) уксусная, хлоруксусная, бромуксусная, йодуксусная; в) уксусная, трифторуксусная, хлоруксусная, гидроксиуксусная; г) бутановая, 2-бромбутановая, 3‑ бромбутановая и 4-бромбутановая; д) бензойная, nара -хлорбензойная, 2, 4-дихлорбензойная и 2, 4, 6-трихлорбензойная; е) бензойная, мета -нитробензойная и nара -толуиловая; ж) хлоруксусная, nара -хлорфенилуксусная, фенилуксусная и 2‑ фенилпропановая; з) nара -нитробензойная, nара -нитрофенилуксусная и 3-(nара-нитрофенил)пропановая; и) бензойная, толуиловая, nара -нитробензойная, nара -хлорбензойная, nара -гидроксибензойная. Ответы обоснуйте.

15. Получите бутановую кислоту из: 1) пропена; 2) пропилбромида (2 метода); 3) оксима бутаналя; 4) 1-бутанола; 5) этилэтаноата и этаналя; 6) этилкетена; 7) малонового эфира; 8) пропановой кислоты; 9) 1-пентена. Напишите уравнения реакций бутановой кислоты со следующими реагентами: а) хлор в присутствии каталитического количества красного фосфора; б) аммиак при 20 °С; в) трихлорид фосфора; г) этиленгликоль в присутствии серной кислоты в соотношении 2: 1; д) аммиак при нагревании; е) тионилхлорид, затем диазометан; на продукт реакции подействовать оксидом серебра в воде; ж) метилкетен; з) NaHCO₃, затем CH₃I; и) метанол в присутствии H₂SO₄; к) Ag₂CO₃, затем Br₂; л) гидроксид кальция и затем пиролиз полученной соли; м) тионилхлорид, затем бензол в присутствии AlCl₃. Опишите механизмы реакций (а), (и), (к).

16. Напишите уравнения реакций метилбутаноата со следующими реагентами: а) водный раствор H₂SO₄ при нагревании; б) водный раствор гидроксида калия при нагревании; в) изопропиловый спирт в присутствии H₂SO₄ при нагревании; г) 2 эквивалента фенилмагнийбромида, затем гидролиз полученного соединения; д) алюмогидрид лития; е) диизопропиламид лития (LDA), затем метилбромид; ж) метилат натрия. Опишите механизмы реакций (а), (б), (в), (ж).

17. Исходя из этилацетата в качестве единственного органического соединения и любых необходимых неорганических реагентов, получите следующие соединения: а) уксусная кислота; б) этаналь; в) этилен; г) пропановая кислота; д) этиловый эфир ацетоуксусной кислоты; е) диэтиловый эфир малоновой кислоты; ж) ацетон; з) этил-3-гидроксибутаноат; и) 2-бромпропановая кислота.

18. Исходя из 2-метилпропановой кислоты и других необходимых реагентов, получите следующие соединения: а) этил-2-метилпропаноат; б) 2-метилпропаноилхлорид; в) амид 2-метилпропановой кислоты; г) 2-метилпропаноат магния; д) 2-метил-1-пропанол; е) изопропилбромид; ж) 3-метилбутановую кислоту; з) изобутиламин; и) пропан; к) 2, 3-диметилбутан; л) 2-бром-2-метилпропановую кислоту; м) диизопропилкетон. Опишите механизмы реакций (а), (л).

19. Получите нитрил пропановой кислоты семью различными методами. Напишите уравнения реакций нитрила пропановой кислоты со следующими реагентами: а) вода в присутствии серной кислоты; б) вода в присутствии гидроксида натрия; в) последовательно диизобутилалюмогидрид (DIBAL-H), затем вода, г) последовательно этилмагнийиодид, затем вода; д) аммиак; е) алюмогидрид лития (LiAlH₄); ж) последовательно диизопропиламид лития (LDA), затем этилбромид. Опишите механизмы реакций (а) и (б).

20. Напишите уравнения реакций циклогексилуксусной кислоты со следующими реагентами: а) тионилхлорид; б) бром в присутствии каталитического количества красного фосфора; в) аммиак, 20 °С; г) аммиак (двукратный избыток), 170 °С; д) последовательно Ag₂O и Br₂ в CCl₄; е) последовательно LiAlH₄, затем вода; ж) Ва(ОН)₂ (0, 5 моля), 350 °С; з) NaOH (1 эквивалент), затем электролиз раствора полученной соли; и) СН₃ОН в присутствии H₂SO₄; к) кетен; л) последовательно NaH (эквимолекулярное количество), затем ацетилхлорид; м) последовательно PCl₃ и формиат натрия. Опишите механизмы реакций (б), (д), (к).

21. Напишите уравнения реакций хлорангидрида 2-метилпропановой кислоты со следующими реагентами: а) вода; б) этиловый спирт; в) диэтиламин (двукратный избыток); г) триэтиламин; д) последовательно этилмагнийбромид (двухкратный избыток), затем вода; е) литийдиэтилкупрат; ж) водород над Pd/BaSO₄; з) диизобутилалюминийгидрид (DIBAL-Н); и) диазометан, затем аммиачный раствор оксида серебра; к) уксусная кислота в присутствии пиридина. Опишите механизм реакции (б).

22. Получите смешанный ангидрид муравьиной и уксусной кислот. Подействуйте на него эквимолекулярным количеством пиридина. Какие соединения при этом получатся? Ответ обоснуйте.

23. Получите метилкетен: а) из хлорангидрида пропановой кислоты; б) из хлорангидрида 2-хлорпропановой кислоты; в) уксусной кислоты. Напишите уравнения взаимодействия метилкетена со следующими реагентами: а) вода; б) этанол; в) аммиак; г) уксусная кислота; д) метиламин.

24. Напишите уравнения реакций фенилизоцианата со следующими реагентами: а) вода; б) этанол; в) аммиак; г) метиламин.

25. Получите уксусный ангидрид из: а) уксусной кислоты; б) ацетата натрия; в) кетена. Напишите уравнения реакций уксусного ангидрида со следующими реагентами: а) этанол в пиридине; б) этилат натрия; в) метиламин; г) вода; д) фенол в присутствии NaOH; е) бензойная кислота в присутствии AlCl₃; ж) бензальдегид в присутствии ацетата натрия.

26. Расположите в ряд по увеличению ацилирующей способности следующие соединения: уксусная кислота, хлорангидрид уксусной кислоты, ангидрид уксусной кислоты, этилацетат, амид уксусной кислоты, ацетат натрия. Ответ обоснуйте.

27. Расположите в ряд по cкорости реакции с этанолом в присутствии серной кислоты следующие кислоты: а) муравьиная, уксусная, 2‑ метилпропановая, 2, 2-диметилпропановая, 3-метилбутановая; б) бензойная, орто -толуиловая (2-метилбензойная), 2-изопропил-6-метилбензойная; в) бензойная; пара -нитробензойная; пара -метилбензойная; пара -гидроксибензойная. Ответ обоснуйте.

28. Из уксусной кислоты и любых необходимых реагентов получите: а) ацетилхлорид; б) уксусный ангидрид; в) ацетофенон; г) пропановую кислоту; д) пропаннитрил; е) феноксиуксусную кислоту; ж) этанол; з) этилацетат; и) этиламин.

29. Получите ангидрид пропановой кислоты из любых реагентов (предложите не менее трех способов). Напишите уравнения реакций ангидрида пропановой кислоты со следующими реагентами: а) вода; б) этиламин; в) алюмогидрид лития (избыток), затем вода; г) метилмагнийбромид (избыток), затем вода. Опишите механизмы реакций (а), (б).

30. Превратите бензойную кислоту в фенилуксусную кислоту (предложите не менее трех способов). Из фенилуксусной кислоты и других необходимых реагентов получите следующие соединения: а) фенилацетат натрия; б) этилфенилацетат; в) фенилацетилхлорид; г) фенилацетамид; д) пара -бромфенилуксусная кислота; е) пара -нитрофенилуксусная кислота; ж) 2-фенилэтанол; з) 2-бром-2-фенилуксусная кислота; и) 2-гидрокси-2-фенилуксусная кислота; к) 2-аминофенилуксусная кислота; л) фенилмалоновая кислота [С₆Н₅СН(СООН)₂].

31. Получите бутанамид тремя различными методами. Напишите уравнения реакций полученного амида со следующими реагентами: а) P₂O₅, t °C; б) H₂O, H⁺; в) H₂O, HO^-; г) Br₂, HO^-, H₂O; д) HNO₂, H₂O; е) LiAlH₄, затем H₂O. Опишите механизмы реакций (б), (в) и (г).

32. Напишите уравнения реакций получения бензойной кислоты из следующих соединений: а) этилбензол; б) бромбензол; в) бензонитрил; г) бензиловый спирт; д) бензотрихлорид; е) ацетофенон; ж) стирол. Из бензойной кислоты и других необходимых реагентов получите следующие соединения: а) бензоат натрия; б) бензоилхлорид; в) бензамид; г) пропилбензоат; д) nара -толилбензоат; е) бензиловый спирт. Опишите механизм реакции получения пропилбензоата.

33. Напишите уравнения реакций бензойной кислоты со следующими реагентами: а) водный раствор КОН; б) пропилен в присутствии H₂SO₄; в) CaO; г) Na₂CO₃, затем метилбромид; д) аммиак при нагревании; е) H₂/Ni, 20 °C; ж) LiAlH₄; з) SOCl₂; и) продукт реакции (з) и диметилкадмий; к) карбонат серебра, затем Br₂; л) PCl₅; м) Br₂/Fe; н) HNO₃/H₂SO₄; о) 1-пропанол в присутствии H₂SO₄. Опишите механизмы реакций (к) и (о).

34. Получите этиловый эфир бензойной кислоты (предложите не менее трех методов) и напишите уравнения реакций полученного эфира со следующими реагентами: а) NaOH/H₂O; б) H₂O/H⁺; в) LiAlH₄, затем H₂O; г) NH₃; д) двукратный избыток C₂H₅MgBr, затем H₂O; е) CH₃COOC₂H₅ в присутствии NaOC₂H₅; ж) CH₃C(O)CH₃ в присутствии C₂H₅ONa. Опишите механизмы реакций (а), (б), (д), (е).

35. Получите акриловую (пропеновую) кислоту из: а) ацетилена; б) этана; в) пропановой кислоты; г) пропена; д) пропеналя; е) этаналя.

36. Напишите уравнения следующих реакций: а) акриловая кислота и аммиак при нагревании; б) анионной полимеризации акрилонитрила; в) акрилонитрил и изопрен при нагревании; г) этиловый эфир акриловой кислоты и этанол в присутствии этилата натрия; д) этиловый эфир акриловой кислоты и HBr; е) продукт реакции (д), цинковая пыль и пропаналь.

37. Получите кротоновую (2-бутеновую) кислоту из: а) пропаналя; б) 2-бутеналя; в) малонового эфира; г) уксусной кислоты; д) 3-бутен-2-она.

38. Напишите уравнения следующих реакций: а) кротоновая кислота и тионилхлорид при нагревании; б) кротоновая кислота и этанол в присутствии H₂SO₄; в) хлорангидрид кротоновой кислоты и двукратный избыток аммиака; г) нитрил кротоновой кислоты и 8