У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ЕСТЕСТВЕННЫХ И СОЦИАЛЬНОЭКОНОМИЧ

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-12-26

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 2.2.2025

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ЕСТЕСТВЕННЫХ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ НАУК

А. С. Хомченко  А. Е. Просенко

Упражнения и задачи

по органической химии

Часть 2

Утверждено Редакционно-издательским советом НГПУ

в качестве учебно-методического пособия

Новосибирск 2011


УДК 547(075.8)

ББК 24.2я73-1

     Х 768

Рецензенты:

доктор химических наук, профессор кафедры физики и химии

Сибирской государственной академии водного транспорта

В.П. Зайцев,

кандидат химических наук, доцент кафедры химии

Новосибирского государственного педагогического университета

П.И. Пинко

Хомченко А.С.

Х 768  Упражнения и задачи по органической химии: Учебно-методическое пособие. Часть 2 / А. С. Хомченко, А. Е. Просенко. – Новосибирск: Изд. НГПУ, 2011 – 87 c.

В пособии представлен комплекс задач и упражнений по органической химии включающий вопросы по темам: галогенпроизводные углеводородов и химия кислородсодержащих соединений (спирты – производные карбоновых кислот).

Пособие предназначено для студентов химических специальностей, а также может быть использовано преподавателями вузов и средних учебных заведений в классах с углубленным изучением химии.

УДК 547(075.8)

ББК 24.2я73-1

© ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный

педагогический университет», 2011


Содержание

Предисловие………………………………………………...……………4

Номенклатура органических соединений

(галогеналканы - производные карбоновых кислот)…………………..5

Задачи и упражнения………………………………………………..….27

1. Галогенпроизводные насыщенных и ненасыщенных

   углеводородов……………………………………………………...…27

2. Галогенпроизводные ароматических углеводородов…………...…34

3. Спирты………………………………………………………………...39

4. Фенолы и ароматические спирты………….……………………...…46

5. Альдегиды и кетоны……………………………………………….…50

6. Предельные одноосновные кислоты и их производные…….……..58

Приложения………………………………………………………….…..75


Предисловие

Пособие включает задачи предмета «Органическая химия» по разделам, изучаемым студентами 2-го курса ИЕСЭН следующих направлений подготовки: 020100 «Химия», 020201 «Фундаментальная и прикладная химия» и 050100 «Педагогическое образование», профиль «Химия».

В каждую тему включены задания различного характера: теоретические, расчетные, на повторение и закрепление ранее изученного материала. Расположение материалов в темах, в основном одинаково: в начале приводятся упражнения, связанные со строением и номенклатурой данного класса соединений, затем рассматриваются способы получения этих соединений, а потом химические свойства; включены также упражнения на установление структуры органических соединений и расчетные задачи. Физические константы веществ, рассмотренных в пособии классов органических соединений, приведены в приложениях.

При написании пособия мы использовали собственные задания, а также некоторые материалы, имеющиеся в следующих книгах: Реутов О. А., Курц А. Л., Бутин К. П. Органическая химия. Т. 1–4. –М.: «БИНОМ», 2005; Терней А. Современная органическая химия. Т. 1,2. –М.: «МИР», 1981; Белобородов В. Л., Зурабян С. Э., Лузин А. П., Тюкавкина Н. А. Органическая химия. –М.: Дрофа, 2002; Кост А. Н. и др. Упражнения и задачи по органической химии. –М.: Высшая школа, 1974.


Номенклатура органических соединений

(галогеналканы - производные карбоновых кислот)

В правилах международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) наименование органического соединения строится как однозначное название для данной структуры. Основой систематики является строение углеродного скелета. Наименование построено как сложное слово, состоящее из корня (родоначальное название), префиксов и суффикса, характеризующих число и характер заместителей, а также степень ненасыщенности. Каждый элемент такого слова-названия имеет строго фиксированное место (см. схему).

Схема построения названий органического соединений ациклического ряда

Характеристические группы делятся на два типа. Некоторые из них обозначаются только в виде префиксов (табл. 1). Прочие могут входить в название как в виде суффиксов, так и в виде префиксов (табл. 2).

Таблица 1

Характеристические группы, обозначаемые только префиксами

Характеристическая группа

Префикс

Класс соединений

-F,-Cl,-Br,-I

фтор-, хлор-, бром-, йод-

галогенопроизводные

-NO

нитрозо-

нитрозосоединения

-NO2

нитро-

нитросоединения

-N=N-

азо-

азосоединения

В случае присутствия в соединении нескольких характеристических групп, за старшую принимают ту из них, которая находится ниже других в табл. 2.

Таблица 2

Префиксы и суффиксы, применяемые для обозначения характеристических групп (расположены по возрастающему старшинству)

Класс соединений

Характеристическая группа

формула

Название

префикса

суффикса

Имины

=NH

имино-

-имин

Амины

–NH2

амино-

-амин

Тиолы

–SH

меркапто-

-тиол

Спирты, фенолы

–OH

гидрокси-

-ол

Кетоны

>C*=O

оксо-

-он

Альдегиды

–CH=O

оксо-

-аль

–CH=O

формил-

-карбальдегид

Нитрилы

–C≡N

–

-нитрил

–C≡N

циано-

-карбонитрил

Амиды

–CONH2

–

-амид

–CONH2

карбамоил-

-карбоксамид

Галогенангидриды кислот (на примере хлорангидридов)

–COCl

–

-оилхлорид

–COCl

хлороформил-

-карбонилхлорид

Сложные эфиры

–COOR

–

-оат**

–COOR

R-оксикарбонил-

-карбоксилат**

Соли карбоновых

кислот

–COOM

–

-карбоксилат катиона М+ или -оат катиона М+

Сульфоновые

кислоты

–SO3H

сульфо-

-сульфоновая к-та

Карбоновые кислоты

–COOH

–

-овая кислота

–COOH

карбокси-

-карбоновая кислота

* Атом углерода в группах, выделенный жирным шрифтом, включается в состав родоначальной структуры.  

**Перед корнем ставится название радикала R.

Галогенпроизводные

Названия галогенпроизводных по рациональной номенклатуре составляют из названия углеводородного радикала и соответствующего галогена. При этом название галогена может быть поставлено либо перед названием углеводородного радикала, либо после названия. По номенклатуре ИЮПАК название галогенпроизводных образуют из названий соответствующих углеводородов, добавляя название галогена. Цифра перед названием галогена указывает его положение в цепи углеводорода:

Простейшие галогенпроизводные называют по входящим в них радикалам:

В ненасыщенных соединениях предпочтение в нумерации отдается кратной связи:

Галогенпроизводные ароматических соединений нумеруются следующим образом:

В галогенпроизводных конденсированных углеводородов сохраняется нумерация конденсированных аренов:

Спирты

Для спиртов существует несколько различных способов названия. По рациональной номенклатуре названия спиртов происходят от названия соответствующего углеводородного радикала в сочетании со словом спирт:

В этой номенклатуре положения заместителя в алкильной группе спирта обозначается буквами греческого алфавита α (альфа), β (бетта), γ (гамма), δ (дельта) и т. д.:

Существует еще одна устаревшая номенклатура спиртов, встречающаяся в химической литературе – карбинольная. Названия спиртов в ней строятся от простейшего спирта CH3OH – карбинола. Все остальные спирты рассматриваются как карбинол, в котором атомы водорода замещены на алкильные или арильные группы:

Карбинольная номенклатура удобна только для простых спиртов и трудно применима для спиртов, содержащих длинные и разветвленные алкильные группы. В настоящее время применяется редко и не рекомендуется.

В номенклатуре ИЮПАК для названия спиртов к названию углеводорода добавляется окончание -ол, а весь класс соединений называют – алканолы. Для обозначения корня названия выбирают самую длинную цепь, содержащую функциональную группу – OH. Эту цепь нумеруют с того конца, к которому ближе находится гидроксильная группа OH. Гидроксильную группу, если она не является старшей или находится в боковой цепи, обозначают префиксом гидрокси-, например:

Спирты, содержащие несколько гидроксильных групп, называются многоатомными. Имеющие две группы OH – носят название диолов; три – триолов. В номенклатуре ИЮПАК для их названия вместо окончания -ол используются суффиксы -диол, -триол и т. д., в конце названия ставятся цифры обозначающие атомы углерода главной цепи, к которым присоединены гидроксильные группы. Нужно отметить, что тривиальные названия сохраняются для ряда многоатомных спиртов:

Фенолы

К фенольным соединениям относят вещества, у которых гидроксильная группа -OH присоединена непосредственно к ароматическому кольцу. При наличии заместителя начало нумерации определяет гидроксильная группа. Многие соединения это класса сохранили тривиальные названия в номенклатуре ИЮПАК:

При наличии нескольких заместителей начало нумерации определяет так же гидроксильная группа, и эти соединения рассматриваются как производные фенола:

Производные ароматических соединений с конденсированными ядрами, содержащие гидроксильную группу, называются нафталинолы (нафтолы), антраценолы (антролы) и фенантренолы (фенантролы) с соответствующим локантом, например:

В номенклатуре ИЮПАК сохраняются тривиальные названия для ряда двухатомных и трехатомных фенолов:

Альдегиды и кетоны

Названия альдегидов по тривиальной номенклатуре происходят от названий карбоновых кислот с тем же числом атомов углерода (см. табл. 3).

Заместители в тривиальной номенклатуре альдегидов обозначаются буквами греческого алфавита α (альфа), β (бетта), γ (гамма), δ (дельта) и т. д., начиная с атома углерода, ближайшего к карбонильной группе:

Таблица 3

Названия альдегидов по тривиальной номенклатуре

Название ИЮПАК

Тривиальное

название

формула

метаналь

формальдегид

HCHO

этаналь

ацетальдегид

CH3CHO

пропаналь

пропионовый

CH3CH2CHO

бутаналь

масляный

CH3CH2CH2CHO

2-метилпропаналь

изомасляный

пентаналь

валериановый

CH3(CH2)3CHO

гексаналь

капроновый

CH3(CH2)4CHO

гептаналь

энантовый

CH3(CH2)5CHO

октаналь

каприловый

CH3(CH2)6CHO

нонаналь

пеларгоновый

CH3(CH2)7CHO

деканаль

каприновый

CH3(CH2)8CHO

пропеналь

акриловый

бутен-2-аль

кротоновый

бензальдегид

бензальдегид

2-гидроксибензальдегид

салициловый

2-метилбензальдегид

о-толуиловый

По номенклатуре ИЮПАК в названиях ациклических альдегидов группа –СHO, если она является старшей и находится в главной цепи, обозначается суффиксом –аль, другими словами названия альдегидов происходят от названия алканов с добавлением суффикса –аль. Нумерация ведется от карбонильной группы:

Названия циклических альдегидов, в которых группа –СHO как старшая связана с циклом, строятся с добавлением суффикса
–карбальдегид к названию циклической системы:

Суффикс –карбальдегид также применяется в более сложных случаях, например если в молекуле содержится несколько групп
–СHO:

Кетонами называются соединения, содержащие карбонильную группу, связанную с двумя атомами углерода:

Для кетонов номенклатура ИЮПАК использует суффикс –он, прибавляемый к окончанию соответствующего алкана. Наиболее длинная цепь должна включать карбонильную группу. Нумерация производится таким образом, чтобы атом углерода карбонильной группы получил наименьший номер:

В циклических кетонах названия строятся аналогично, т.е. карбонильный углерод определяет начало нумерации:

Если молекула содержит более старшую группу, чем карбонильная (см. табл.2), то для ее обозначения используют префикс
оксо–:

Кетоны с общей формулой:

у которых карбонильная группа присоединена к бензольному или нафталиновому кольцу, называют, заменяя окончание –ил в названии ацильного радикала (см табл. 4) на суффиксы –офенон и –онафтон соответственно.

Таблица 4

Названия некоторых кислот и их ацильных радикалов

Название кислоты

Название ацильного радикала

Формула

этановая

(уксусная)

этаноил

(ацетил)

пропановая

(пропионовая)

пропаноил

(пропионил)

бутановая

(масляная)

бутаноил

(бутирил)

пропеновая

(акриловая)

пропеноил

(акрилоил)

бензолкарбоновая

(бензойная)

бензолкарбоноил

(бензоил)

толуиловая

п-толуоил

Приведем названия некоторых соединений:

Карбоновые кислоты

Для карбоновых кислот повсеместно применяются две номенклатуры. Тривиальная номенклатура основана на исторически закрепившихся названиях кислот, связанных обычно с какими-либо природными источниками (см. табл. 5).

Как и для других классов соединений в тривиальной номенклатуре в названиях замещенных карбоновых кислот используются обозначения заместителей греческими буквами α (альфа), β (бетта), γ (гамма), δ (дельта) и т. д.:

Таблица 5

Названия некоторых карбоновых кислот

Название ИЮПАК

Тривиальное

название

формула

1

2

3

Метановая

муравьиная

HCOOH

Этановая

уксусная

CH3COOH

Пропановая

пропионовая

CH3CH2COOH

Бутановая

масляная

CH3CH2CH2COOH

2-Метилпропановая

изомасляная

Пентановая

валериановая

CH3(CH2)3COOH

3-Метилбутановая

изовалериановая

Гексановая

капроновая

CH3(CH2)4COOH

Гептановая

энантовая

CH3(CH2)5COOH

Октановая

каприловая

CH3(CH2)6COOH

Нонановая

пеларгоновая

CH3(CH2)7COOH

Декановая

каприновая

CH3(CH2)8COOH

Ундекановая

ундециловая

CH3(CH2)9COOH

Додекановая

лауриновая

CH3(CH2)10COOH

Тетрадекановая

миристиновая

CH3(CH2)12COOH

Гексадекановая

пальмитиновая

CH3(CH2)14COOH

Гептадекановая

маргариновая

CH3(CH2)15COOH

Октадекановая

стеариновая

CH3(CH2)16COOH

Эйкозановая

арахиновая

CH3(CH2)18COOH

Докозановая

бегеновая

CH3(CH2)20COOH

Тетракозановая

лигноцериновая

CH3(CH2)22COOH

Гексакозановая

церотиновая

CH3(CH2)24COOH

Пропеновая

акриловая

транс-Бутен-2-овая

кротоновая

цис-Бутен-2-овая

изокротоновая

Пропиновая

пропиоловая

Продолжение таблицы 5

1

2

3

Бензойная

бензойная

2-Гидроксибензойная

салициловая

2-Метилбензойная

о-толуиловая

2-Аминобензойная

антраниловая

Этандиовая

щавелевая

HOOCCOOH

Пропандиовая

малоновая

HOOCCH2COOH

Бутандиовая

янтарная

HOOC(CH2)2COOH

Пентандиовая

глутаровая

HOOC(CH2)3COOH

Гександиовая

адипиновая

HOOC(CH2)4COOH

Бензол-1,2-дикарбоновая

фталевая

Бензол-1,3-дикарбоновая

изофталевая

Бензол-1,4-дикарбоновая

терефталевая

Нафталинкарбоновая

нафтойная

Согласно номенклатуре ИЮПАК алифатические карбоновые кислоты называют прибавлением суффикса –овая кислота к названию родоначального углеводорода с тем же числом атомов углерода (см. табл. 5). Для названия замещенных карбоновых кислот выбирают наиболее длинную цепь, содержащую карбоксильную группу, которая определяет начало нумерации:

Для циклических карбоновых кислот, в которых атом углерода карбоксильной группы не может быть включен в цикл, а так же для кислот содержащих более двух карбоксильных групп, присоединенных к неразветвленной цепи, группа –COOH, обозначается суффиксом –карбоновая кислота:

Производные карбоновых кислот

Соли карбоновых кислот называют, перечисляя в родительном падеже названия катиона и аниона кислоты. Названия аниона кислоты, образуется заменой суффикса –ил в названии ацильного радикала на –ат:

Если название аниона получено от названия кислоты, образованной суффиксом –карбоновая кислота, то сначала называется радикал, с которым была связанна группа –COOH, с добавлением
–карбоксилат:

Ангидриды кислот называют, добавляя слово «ангидрид» к названию соответствующей кислоты:

Для смешанных ангидридов требуется перечислять обе кислоты, входящие в состав ангидрида:

Названия галогенангидридов карбоновых кислот образуют заменяя окончание –овая на –оил. Другими словами, от названия карбоновой кислоты оставляют название ацильного радикала и добавляют название галогена:

Названия амидов образуют заменяя окончание –овая на –амид, или суффикс –карбоновая кислот на –карбоксамид:

При наличии заместителей при атоме азота они обозначаются префиксом с символом N-:

N-фенилзамещенные амиды получают в названии суффикс
–анилид:

Положение заместителей в остатке анилина указывается цифрами со штрихами:

Сложные эфиры карбоновых кислот называют аналогично солям. Первую часть названия занимает обозначение алкильной или арильной группы, присоединенной к атому кислорода. Вторую часть названия составляет обозначение карбоновой кислоты, в котором окончание –овая меняется на –ат, обе части пишутся слитно. Сложные эфиры также можно называть следующим образом: «такой-то» (называется алкильный радикал) эфир «такой-то» (называется кислота, у которой замещен атом водорода) кислоты:

Нитрилами называются соединения, имеющие в своем составе группу –СN. Согласно номенклатуре ИЮПАК они называются алканнитрилами, их называют добавляя суффикс –нитрил к названию родоначального углеводорода с тем же числом атомов углерода. Атом углерода нитрильной группы всегда имеет первый номер:

По рациональной номенклатуре соединения RCN рассматриваются как производные карбоновых кислот, и тогда их называют заменяя окончание –ил на –онитрил в названии соответствующего ацильного радикала, или слово карбоновая кислота на карбонитрил:

При наличии более старшей группы в молекуле нитрила группа –СN обозначается префиксом циано-:


Задачи и упражнения

  1.  Галогенпроизводные насыщенных и ненасыщенных

углеводородов

  1.  Напишите структурные формулы следующих соединений:
    1) 4-бром-2-хлоргексан; 2) 3-хлор-2-метилбутан; 3) 3-хлор-2-метилпропен-1; 4) 3-хлор-2,7-диметилоктин-4; 5) 1,1,1-три-фторэтан; 6) 6-бром-2,3,4-триметилоктен-2; 7) 1-хлор-2-бром-3-метилпентен-1; 8) 3,3-дихлор-4,4-диметилпентен-1; 9) 3-бром-2,5-диметилгексан; 10) 3-хлор-3-метилпентадиен-1,4; 11) изобутилбромид; 12) винилфторид; 13) аллилбромид; 14) тетрафторэтилен; 15) хлористый этилиден.
  2.  Напишите структурные формулы всех изомерных соединений состава C4H9Br, C5H11F, C6H13Cl и назовите их.
  3.  Сколько первичных, вторичных и третичных монобромпроизводных соответствуют следующим углеводородам:

  1.  Напишите все изомерные соединения состава C4H8Br2 и C5H8F2, укажите вицинальные и геминальные замещенные, отметьте соединения с асимметричным атомом углерода.
  2.  Напишите уравнения реакций получения всеми известными вам способами следующих соединений: 1) хлорэтана; 2) 2-бромбутана; 3) 2-хлорпропена.
  3.  Объясните механизм реакции присоединения галогенводородов к непредельным соединениям, правило Владимира Васильевича Марковникова. Напишите уравнения реакций взаимодействия бромоводородной кислоты со следующими алкенами: 1) пропеном; 2) бутеном-1; 3) 2-метилпентеном-2; 4) 2-метилгексеном-1.
  4.  Из каких ненасыщенных углеводородов с тем же углеродным скелетом можно получить следующие соединения: 1) 2-бромбутан;
    2) 2-хлор-2-метилбутан; 3) 2,2-дибром-3-метил-пентан; 4) 2,3-дибромгексан; 5) 3,3-дихлорпентан? Напишите уравнения соответствующих реакций.
  5.  Осуществите следующие превращения:
    1.  2,3-дихлорбутан → 2,2-дихлорбутан;
    2.  пропиловый спирт → хлористый изопропил;
    3.  2-метилбутен-1 → 2-хлор-2-метилбутан;
    4.  метан → 3,3-дихлоргексан;
    5.  этан → 1,2,3-трихлорпропан;
    6.  изобутиловый спирт → 1,2-дибром-2-метилпропан;
    7.  метан → 2,2-дихлорбутан;
    8.  пропаналь →1,1-дихлорпропан;
    9.  бутанон → 2,2-дихлорбутан.
  6.  Исходя из ацетилена, получите следующие соединения:
    1.  хлорэтен;
      1.  1,1,2-трихлорэтен;
      2.  1,1,-дихлорэтан;
      3.  пентахлорэтан;
      4.  2-бромбутан;
      5.  2,3-дибромбутан;
      6.  1,2-дибромбутан;
      7.  1,4-дибромбутан.
  7.  Получите, исходя из этанола, следующие соединения:
    1) 1-бромэтан; 2) 2-бромпропан; 3) хлороформ; 4) 1,2-дихлорэтан; 5) 2,2-дихлоргексан.
  8.  Составьте схемы реакций получения из соответствующих спиртов следующих галогеналканов: 1) 1-хлорпропана; 2) 2-хлорбутана;
    3)     трет-бутилбромида; 4) изопентилхлорида; 5) бензилхлорида.
  9.  Напишите уравнения реакций и рассмотрите механизмы взаимодействия хлора с пропеном при 50°С и 500°С.
  10.  Каким способом можно установить наличие атома галогена в органическом соединении?
  11.  Установите соответствие между галогеналканом и величиной его дипольного момента:

а) хлорметан;     1) 1,64 D;

б) бромметан;    2) 1,83 D;

в) йодметан;       3) 1,79 D;

Каковы направления векторов дипольных моментов указанных соединений? Объясните, почему алкилгалогениды нерастворимы в воде.

  1.  Расположите соединения в порядке возрастания дипольных моментов:

  1.  Объясните следующие термины, приведите примеры: 1) электрофил; 2) нуклеофил; 3) апротонный растворитель; 4) протонный растворитель; 5) мономолекулярная реакция; 6) бимолекулярная реакция; 7) SN1 и SN2 реакции?
  2.  Напишите структурные формулы и сравните способность к гидролизу следующих галогенпроизводных: 1) 1-бромбутан; 2) 2-хлор-2-метилпентан; 3) 3-хлор-2-метилбутен-2; 4) 2-хлорпентен-1; 5) 1-бром-2-метилбутен-2; 6) 1-хлоргексан.
  3.  Напишите для 1-хлор-2-метилбутана и 2-йодпропана реакции со следующими веществами: 1) аммиаком; 2) металлическим натрием; 3) цианидом калия; 4) спиртовым раствором КOH; 5 ) ацетатом натрия; 6) магнием (в присутствии серного эфира); 7) водным раствором КOH; 8) нитритом серебра; 9) метилатом натрия.
  4.  Рассмотрите реакцию отщепления HBr от 3-бром-2-метилгексана при действии на него спиртового раствора щелочи. Какой из изомеров образуется преимущественно? Дайте объяснение.
  5.  Предскажите порядок возрастания реакционной способности в реакциях SN2-замещения следующих соединений:
    1) CH3CH2CCl(CH3)2; 2) CH3(CH2)4Cl; 3) CH3(CH2)4I; 4) (CH3)3CCH2Cl. Объясните свой ответ.
  6.  Приведенная ниже таблица, будучи заполненной, суммирует важные характеристики реакций SN1 и SN2 типа. Используя утверждения, приведенные ниже, заполните таблицу.

Характеристика

SN1

SN2

Механизм

Вид энергетического профиля

Стереохимия

Зависимость скорости реакции от концентрации и

силы нуклеофила

Влияние растворителя на скорость реакции

Влияние структуры алкильной группы на скорость реакции

Вероятность перегруппировки

Утверждения: 1) обращение конфигурации; 2) зависит от концентрации нуклеофила; 3) мономолекулярный двухстадийный процесс; 4) протонные растворители с высокой диэлектрической проницаемостью, увеличивают скорость реакции; 5) перегруппировки встречаются очень редко; 6) бимолекулярный одностадийный процесс; 7) рацемизация; 8) увеличение нуклеофильности увеличивает скорость реакции; 9) увеличение числа алкильных групп у атома углерода, связанного с уходящей группой, уменьшает скорость реакции; 10) скорость реакции не зависит от концентрации нуклеофила; 11) могут наблюдаться перегруппировки; 12) влияние растворителя незначительно; 13) не зависит от силы нуклеофила; 14) увеличение числа алкильных групп у атома углерода, связанного с уходящей группой, увеличивает скорость реакции;

15)

16)

  1.  Каковы будут основные продукты реакции при взаимодействии 2-бром-3-метилгексана и 1-хлорбутана со следующими реагентами:
    1.  амид натрия в жидком аммиаке;
    2.  спиртовый раствор KOH;
    3.  водный раствор NaOH;
    4.  этантиол в присутствии NaOH.
  2.  Исходя из 1-бромпропана, получите следующие соединения:
    1.  пропан;
    2.  пентан;
    3.  гексан;
    4.  пропен;
    5.  пропин;
    6.  1,1-дибромпропан;
    7.  2,2-дибромпропан.
  3.  Составьте уравнения взаимодействия с водным раствором щелочи следующих галогенпроизводных: 1) трет-бутилбромида; 2) втор-бутилхлорида; 3) 1-хлор-2-метилбутана.
  4.  Предложите нуклеофил, под действием которого 1-бромбутан превратится в следующие соединения:
    1.  1-хлорбутан;
    2.  н-октан;
    3.  тетра-н-бутиламмонийбромид  (н-С4H9)4N·Br;
    4.  этил-н-бутиловый эфир (CH3CH2OCH2CH2CH2CH3);
    5.  2-метилгексан;
    6.  н-бутилацетат;
    7.  н-бутилцианид.
  5.  Предложите комбинацию нуклеофила и субстрата, которая приведет к следующим продуктам:
    1.  пропанол;
    2.  1-хлорпропан;
    3.  диэтиловый эфир;
    4.  метилэтиловый эфир;
    5.  метантиол;
    6.  диэтилсульфид;
    7.  метиламин;
    8.  диэтиламин;
    9.  бутаннитрил.
  6.  Какие реагенты применяются для замены гидроксильной группы в спиртах на атом галогена? Напишите уравнения реакций.
  7.  Напишите формулы промежуточных и конечных веществ в следующих схемах:

  1.  Как осуществить следующие превращения (не прибегая к использованию других органических веществ):

  1.  Установите формулу вещества состава C4H9Сl, если при гидролизе оно превращается в первичный спирт, а в результате дегидрохлорирования и последующего гидробромирования образуется третичный бромид.


2. Галогенпроизводные ароматических углеводородов

  1.  Опишите строение бромбензола и винилбромида. В чем отличие и сходство в строении этих соединений? Охарактеризуйте взаимное влияние атома брома и алкильных групп в этих соединениях.
  2.  Приведите структурные формулы следующих соединений: 1) 1,2-дихлорбензол; 2) п-нитрофторбензол; 3) 1-трет-бутил-2-бром-бензол; 4) 1-хлор-2-(трибромметил)бензол; 5) 4-фторбензол-сульфокислота; 6) 1,4-диэтил-2-йодбензол; 7) (фторметил)бензол.
  3.  Напишите структурные формулы изомерных ароматических соединений состава С7H7Br и С8H9F, назовите их.
  4.  Напишите всеми известными вам способами синтезы хлорбензола и (хлорметил)бензола.
  5.  Почему при хлорировании толуола, изопропилбензола и трет-бутилбензола масса орто-изомера составляет соответственно 60, 22 и 0%? Какие факторы влияют на количественное соотношение орто- и пара-изомеров при электрофильном замещении в бензольном кольце?
  6.  Расположите приведенные ниже соединения в порядке увеличения скорости бромирования в присутствии FeCl3: 1) бензолсульфокислота; 2) бензол; 3) этилбензол; 4) фторбензол; 5) м-ксилол.
  7.  Какие вещества получаются при монохлорировании на свету: 1) толуола; 2) изопропилбензола; 3) втор-бутилбензола.
  8.  Расположите галогенопроизводные углеводородов в порядке увеличения их реакционной способности в SN-реакциях, приведите объяснение:
  9.  1) бензилхлорид; 2) винилхлорид; 3) аллилхлорид; 4) хлорбензол.
  10.  1) (хлорметил)бензол; 2) (2-хлорэтил)бензол; 3) хлорбензол.
  11.  1) (1-хлорэтил)бензол; 2) (хлорметил)бензол; 3) хлорбензол.
  12.  1) (бромметил)бензол; 2) (1-бромвинил)бензол; 3) (2-бромэтил)бензол.
  13.  1) п-нитробромбензол; 2) бромбензол; 3) п-бромтолуол;

4) п-бромбензойная кислота.

  1.  Напишите примеры реакций, протекающих по механизмам «присоединения-отщепления» и «отщепления-присоединения». В чем отличие этих механизмов? Приведите факты, доказывающие протекание реакций именно по этим механизмам.
  2.  Составьте уравнения реакций, протекающих при нагревании 2,4-динитрохлорбензола с: 1) диэтиламином; 2) этилатом натрия; 3) водным раствором NaOH; 4) метилатом калия.
  3.  Расположите приведенные ниже соединения в порядке уменьшения подвижности хлора в реакциях нуклеофильного замещения, протекающего по механизму «присоединения-отщепления»: 1) о-нитрохлорбензол; 2) м-нитрохлорбензол; 3) 2,4-динитрохлор-бензол; 4) 3,5-динитрохлорбензол; 5) 2,4,6-тринитрохлорбензол.
  4.   Какой из изомерных фторнитробензолов наиболее реакционноспособен по отношению к пропилату калия? Рассмотрите механизмы протекающих реакций.
  5.  Осуществите следующие превращения:

  1.  Напишите уравнения реакций бензилбромида со следующими соединениями: 1) водным раствором гидроксида калия; 2) метиламином; 3) цианидом калия; 4) метилатом натрия; 5) этилтиолятом натрия; 6) металлическим натрием; 7) магнием в эфире; 8) ацетатом серебра.
  2.  Бензилбромид с высокой скоростью реагирует с триметиламином. Напишите уравнение реакции и рассмотрите ее механизм, чем объясняется высокая реакционная способность бензилбромида.
  3.  Напишите уравнения реакций согласно следующим схемам:

  1.  Исходя из бензола, получите следующие соединения: 1) п-хлор-бензойная кислота; 2) о-нитрохлорбензол; 3) м-нитрохлор-бензол; 4) п-нитроанилин; 5) п-хлорэтоксибензол; 6) 4-нитро-2-хлорфторбензол; 7) м-нитробензойная кислота.
  2.  С помощью каких реагентов и в каких условиях можно осуществить превращения:

  1.  Фторарены обладают высокой реакционной способностью, которая используется в практических целях, например, для определения N-концевых аминокислот используется реактив Сенгера (2,4-динитрофторбензол). Объясните высокую реакционную способность фтораренов, закончите уравнение реакции:

  1.  Закончите уравнения реакций, рассмотрите механизм каждого превращения:

  1.  При нитровании п-иодхлорбензола было выделено соединение состава C6H3IClNO2, которое при нагревании с водным раствором КOH превращается в соединение C6H4ClNO3. Установите структурную формулу продукта нитрования и продукта его гидролиза.
  2.  Определите структурную формулу ароматического соединения состава С8H9Cl, зная о нем следующее: 1) получается хлорированием на свету углеводорода С8H10; 2) легко гидролизуется водой по SN1-механизму c образованием первичного спирта; 3) углеводород С8H10 при бромировании в присутствии AlСl3 дает только одно монобромпроизводное.
  3.  Предложите структурную формулу соединения состава С8H8ClBr, которое существует в виде энантиомеров, а при взаимодействии с водой образует соединение С8H9ClО, при окислении последнего получается соединение С7H5ClО2, содержащее заместители с несогласованным ориентационным влиянием в реакциях электрофильного замещения в бензольное кольцо.
  4.  Определите структурную формулу ароматического соединения состава С9H11Cl, зная: 1) вещество обладает оптической активностью; 2) легко образуется из углеводорода С9H12 при его хлорировании на свету; 3) при действии на него спиртового раствора NaOH превращается в соединение, которое существует в виде цис-транс-изомеров.
  5.  Определите структурную формулу ароматического соединения состава С9H9Br, зная: 1) вещество не обладает оптической активностью; 2) обесцвечивает бромную воду; 3) легко гидролизуется водой с образованием двух изомерных соединений состава С9H10O, при кипячении которых с перманганатом калия в кислой среде образуется бензойная кислота.


3. Спирты

  1.  Напишите структурные формулы следующих соединений: 1) изобутиловый спирт; 2) амиловый спирт; 3) изопропанол; 4) 3-метил-пентанол-2; 5) 5-метилгексанол-3; 6) 3-этилгексанол-2; 7) 2,3-диме-тилбутанол-2; 8) 4-бромгексанол-2; 9) 3,3-диметилпентанол-2;
    10) бутандиол-1,3; 11) 2-метилбутандиол-2,3; 12) аллиловый спирт; 13) диметилизопропилкарбинол; 14) этилвинилизобутилкарбинол; 15) диизопропилкарбинол.
    1.  Назовите следующие соединения:

  1.  Напишите структурные формулы всех изомеров спиртов состава: 1) С3H7OH; 2) С4H9OH; 3) С5H11OH. Назовите их по карбинольной системе и номенклатуре IUPAC, укажите какие из них являются первичными, вторичными и третичными.
    1.  Напишите структурные формулы третичных спиртов состава
      1) С      6H13OH; 2) С7H15OH и назовите их.
    2.  Напишите структурные формулы всех двухатомных спиртов с четырьмя и пятью углеродными атомами и назовите их.
    3.  Напишите структурные формулы ненасыщенных спиртов состава 1) С3H5OH; 2) С4H7OH; 3) С5H9OH и назовите их. Отметьте структуры с цис- транс-изомерией.
    4.  Приведите структурные формулы двухатомных спиртов (гликолей): 1) этандиола-1,2; 2) пропандиола-1,2; 3) пропандиола-1,3;
      4) бутандиола-1,4; 5) 2,3-диметилпентандиола-2,3.
    5.  Какие спирты образуются в результате щелочного гидролиза следующих соединений: 1) изобутилбромид; 2) изопропилхлорид;
      3)       трет-бутилбромид; 4) неопентилиодид; 5) 1-иод-2,3-диметилпентан; 6) 1-фторбутен-2; 7) 2,3-дибромбутан; 8) 3-бром-2-метилбунол-2. Напишите уравнения реакций, разберите их механизм. Назовите полученные соединения.
    6.  Какие спирты получаются при гидратации следующих этиленовых углеводородов: 1) изобутилена; 2) пропилена; 3) 2,2-диметилгексена-3; 4) 2-метилпентена-2.
    7.   Напишите уравнения реакций получения метилового, этилового и изопропилового спиртов в промышленности.
    8.  Из каких непредельных углеводородов при гидратации могут образоваться следующие спирты: 1) пентанол-2; 2) втор-бутиловый спирт; 3) изопропанол; 4) 2-метилгексанол-3; 5) 2-метилбутанол-2.
    9.  Напишите уравнения реакций получения из соответствующих галогенопроизводных следующих спиртов: 1) изобутилового;
      2) пентанола-1; 3) бутандиола-1,3.
    10.  Предложите, с помощью каких реакций можно синтезировать следующие спирты из любых подходящих алкенов: 1) гексанол-3;
      2) пентанол-2; 3) пентанол-1; 4) метилэтилпропилкарбинол;
      5) триметилкарбинол.
    11.  Как можно получить пентанол-2, исходя из ацетилена и необходимых неорганических веществ? Написать уравнения реакций.
    12.  Напишите уравнения реакций синтеза спирта из указанного продукта с использованием реактива Гриньяра:

  1.  Напишите уравнения реакций получения аллилового спирта из пропана.
    1.  Предложите пути превращения бутена-1 в каждое из следующих соединений: 1) бутан; 2) бутанол-1; 3) бутанол-2; 4) пентен-1; 5) пентин-2; 6) изопропиловый спирт; 7) 2-бром-3-метилпентан; 8) изобутилен.
    2.  Напишите уравнения реакций получения этиленгликоля и глицерина в промышленности.
    3.  Назовите одноатомные спирты, получающиеся при восстановлении следующих карбонильных соединений:

  1.  Какие спирты образуются при взаимодействии этилмагнийбромида со следующими карбонильными соединениями (с последующим гидролизом): 1) метаналь; 2) этаналь; 3) бутанон; 4) циклопентанон; 5) пентаналь; 6) циклогексанон; 7) этилацетат; 8) изоамилацетат.
    1.  Получите следующие вещества по реакции Гриньяра, исходя из
      н-пропилмагнийхлорида и любых подходящих реагентов:
      1) пентанол-2; 2) 2-метилпентанол-2; 3)       н-бутиловый спирт;
      4) пентанол-1; 5) диэтилпропилкарбинол.
    2.  Осуществите синтезы:

  1.  Объясните природу водородной связи в спиртах. Изобразите водородные связи для метилового и этилового спиртов.
    1.  Расположите следующие спирты в порядке увеличения кислотных свойств в водном растворе: 1) трет-бутиловый спирт; 2) пропанол-2; 3) метанол; 4) этиловый спирт; 5) пентанол-3; 6) изопропиловый спирт; 7) 1-метилциклогексанол; 8) втор-бутиловый спирт.
    2.  Напишите структурные формулы изомерных спиртов состава С4H9OH и расположите их в порядке увеличения температур кипения.
    3.  Напишите уравнения реакций между этиловым и втор-бутиловым спиртами и следующими веществами: 1) этилмагнийбромидом;
      2) металлическим натрием; 3) хлороводородной кислотой; 4) хлоридом фосфора (      III); 5) хлористым тионилом.
    4.  Составьте уравнения реакций бромоводородной кислоты со спиртами: 1) этанолом; 2) пропанолом-1; 3) пропанолом-2; 4) 2-метил-пропанолом-2. Рассмотрите механизмы протекающих реакций.
    5.  Какие вещества (не мене четырех) могут быть получены из пропанола-1 при взаимодействии с серной кислотой в различных условиях? Напишите уравнения протекающих реакций.
    6.  Какие непредельные соединения получаются при дегидратации следующих спиртов:

  1.  2-Метилгексанол-3 подвергли дегидратации, получившийся продукт озонировали. Образовавшийся озонид обработали раствором перекиси. Назовите конечные продукты реакции.
    1.  Предложите, с помощью каких химических проб можно отличить друг от друга соединения в следующих парах:

1) бутанол-1 и бутан;

2) пентанол-1 и пентан;

3) пропанол-1 и пропанол-2;

4) бутанол-1 и бутин;

5) 2-метилпропанол-2 и 2,2-диметилпропанол-1;

6) пропен-2-ол-1 и 2-метилпропанол-2;

7) циклогексанол и 1-метилциклогексанол.

Что можно наблюдать при использовании ваших проб?

  1.  Напишите уравнения реакций пропанола-1 и бутанола-2 с уксусной кислотой в присутствии серной кислоты. Рассмотрите механизмы протекающих реакций.
    1.  Составьте уравнения взаимодействия этанола и пропанола-2 со следующими реагентами: 1) этилмагнийбромидом; 2) бромоводородной кислотой; 3) тионилхлоридом; 4) хлоридом фосфора (V); 4) пропановой кислотой; 5) металлическим натрием; 6) хромовой кислотой.
    2.  Напишите структурные формулы промежуточных и конечных продуктов реакции в следующих превращениях:

  1.  Предложите схемы следующих синтезов:

  1.  Составьте схемы получения глицерина из пропилена и этиленгликоля из этана.
    1.  Составьте уравнения взаимодействия этанола и этиленгликоля со следующими реагентами: 1) Na; 2) NaOH; 3) СaO; 4) Сu(OH)2.
    2.  Напишите структурную формулу соединения C4H10O, зная что:
      1) с реагентом Лукаса (смесь       HClконц. и ZnCl2) вещество реагирует не мгновенно, а в течении 5 минут, без выделения тепла; 2) обладает оптической активностью.
    3.  Установите строение молекулы спирта состава C6H14O, при дегидратации которого образуется углеводород C6H12, при действии на последний озоном с последующим окислительным расщеплением образуется пропановая кислота. Приведите схемы реакций.


4. Фенолы и ароматические спирты

  1.  Напишите структурные формулы и назовите все изомеры:
    1) С    6H4(OH)2; 2) С6H3(OH)3; 3) С7H8O.
  2.  Напишите структурные формулы следующих соединений: 1) o-крезол; 2) м-пропилфенол; 3) 2,3-диметилфенол; 4) п-нитрофенол; 5) 2,4,6-трихлорфенол; 6) фенол-2,5-дисульфокислота; 7) 2-метил-5-изопропилфенол (карвакрол); 8) 5-метил-2-изопропилфенол (тимол); 9) о-метоксифенол (гваякол); 10) 3,5-диокситолуол (орцин); 11) 2-метил-5-изопропил-1,4-гидрохинон (тимогидрохинон); 12)
    4-изопропилфенол (австралол); 13)     4-аллил-2-метоксифенол (эвгенол); 14) п-аллилфенол (хавикол).
  3.  Назовите следующие соединения:

  1.  Напишите уравнения реакций, на которых основаны промышленные методы получения фенолов (3 способа).
  2.  Напишите уравнения реакций получения п-крезолов из толуола и гидрохинона из бензола с использованием кумольного метода.
  3.  Укажите, в каком порядке возрастает легкость замещения атома галогена на гидроксильную группу при действии водных растворов щелочей на приведенные соединения:

  1.  Предложите схемы синтеза следующих веществ:
    1.  метан → о-нитрофенол;
      1.  бензол → дифениловый эфир;
      2.  этилен → бензиловый эфир п-хлорбензойной кислоты;
      3.  ацетилен → β-фенилэтиловый спирт;
      4.  бензол → пикрилхлорид.
  2.  Исходя из бензола, синтезируйте: 1) п-хлорфенол; 2) анизол; 3) 2,6-диметилфенол; 4) 4-этилпирокатехин.
  3.  Напишите уравнения реакций получения бензилового спирта различными способами.
  4.  Напишите уравнение реакции получения β-фенилэтилового спирта действием окиси этилена на бензол. В каких условиях идет эта реакция? Для каких целей используется этот спирт?
  5.  Расположите следующие соединения в порядке возрастания кислотных свойств: 1) о-крезол; 2) фенол; 3) 2-(трихлорметил)фенол; 4) 4-метоксифенол; 5) 4-бромфенол; 6) 2,4,6-тринитрофенол;
    7) 2-нитрофенол; 8) бензиловый спирт; 9) 2,6-диметилфенол.
  6.  Изобразите предельные структуры σ-комплексов при атаке фенола, о-крезола и п-нитрофенола электрофильной частицей (E+) в о-, м- и п-положения.
  7.  Напишите уравнения реакций и назовите вещества, образующиеся при взаимодействии фенолята натрия со следующими веществами: 1) бромэтаном; 2) трет-бутилхлоридом; 3) хлористым аллилом; 4) диметилсульфатом; 5) бензоилхлоридом; 6) уксусным ангидридом.
  8.  Какие вещества получаются при действии на фенол и п-крезол следующих соединений: 1) гидроксида натрия; 2) брома; 3) азотной кислоты; 4) серной кислоты; 5) диазометана; 6) трет-бутилового спирта в присутствии серной кислоты.
  9.  Напишите уравнения реакций, протекающих при действии на фенол, о-крезол, п-бромфенол следующих веществ: 1) хлорной воды; 2) серной кислоты; 3) азотной кислоты; 4) трет-бутилового спирта в присутствии серной кислоты.
  10.  Напишите структурные формулы промежуточных и конечных продуктов реакции в следующих превращениях:

  1.  Путем каких превращений можно из бензола получить тимол (2-изопропил-5-метилфенол).
  2.  Напишите схемы следующих синтезов:
    1.  метан → пикриновая кислота;
      1.  ацетилен → 4-гидроксибензолсульфоновая кислота;
        1.  бензол → м-аминофенол;
        2.  анилин → фенилацетат;
        3.  бензол → ионол (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол).
  3.  Предложите схемы превращения фенола в следующие соединения:

  1.  Предложите схему синтеза из метана N-(4-этоксифенил)ацетамида (фенацетин), применявшегося в качестве анальгетика.
  2.  Как, исходя из бензола, синтезировать 1,2-диметоксибензол (вератрол), а из о-нитрофенола – 2-метоксифенол (гваякол)?
  3.  Предложите схему синтеза салициловой кислоты из метана.
  4.  Напишите уравнения реакций пирокатехина со следующими соединениями: 1) 1-бромэтаном (в щелочной среде); 2) диазометаном; 3) уксусным ангидридом; 4) гидроксидом калия.
  5.  Какие соединения получаются при действии на резорцин и флороглюцин: 1) аммиака; 2) этиламина.
  6.  Предложите схему синтеза 4-гидрокси-3-метоксибензальдегида (ванилина) из бензола с использованием реакции формилирования (реакция Раймера-Тимана).
  7.  Какие соединения получатся при действии на бензиловый спирт: 1) натрия металлического; 2) ацетилхлорида; 3) хлорида
    фосфора (    V); 4) раствора дихромата калия в серной кислоте.
  8.  Как будут реагировать о-крезол и бензиловый спирт со следующими веществами: 1) водным раствором гидроксида калия;
    2) хлороводородом; 3) пропановой кислотой в присутствии серной кислоты; 4) металлическим натрием; 5) хлорангидридом уксусной кислоты.
  9.  Напишите уравнения реакций галогенирования фенола бромной и хлорной водой. Опишите механизм реакции, какую роль играет вода?
  10.  Напишите уравнение реакции конденсации фенола с формальдегидом. Рассмотрите механизмы реакции в щелочной и кислой средах. Чем отличаются по строению и свойствам новолаки от резольных смол.
  11.  Сколько граммов фенола было в реакционной смеси, если при действии бромной воды получилось 24,7г 2,4,6-трибромфенола?
  12.  Сколько граммов бихромата калия в кислой среде требуется для окисления 10г гидрохинона до хинона?


5. Альдегиды и кетоны

  1.  Напишите структурные формулы следующих соединений: 1) 3-метилпентаналя; 2) 3,3-диметилбутаналя; 3) 2-метилгексен-3-аля; 4) кротонового альдегида; 5) акролеина; 6) глиоксаля; 7) ацетона; 8) метилпропилкетона; 9) этил-изо-бутилкетона; 10) ди-трет-бутилкетона; 11) гептанона-2; 12) гептен-2-она-4; 13) 1,1,1-три-бромпропанона; 14) пропил-трет-бутилкетона.
  2.  Назовите следующие соединения:

  1.  Напишите структурные формулы альдегидов и кетонов с общей формулой С5Н10О и С6H12O и назовите их.
  2.  Напишите структурные формулы всех непредельных альдегидов состава С4Н6О и С5H8O и назовите их.
  3.  В лимонном, эвкалиптовом, лемонграссовом и некоторых других эфирных маслах содержится монотерпеновый ациклический альдегид - цитраль (3,7-диметил-2,6-октадиеналь) изобразите его формулу и укажите число возможных геометрических изомеров.
  4.  Приведите схемы промышленных способов получения метаналя и этаналя, укажите условия протекания процессов и применяемые катализаторы.
  5.  Напишите уравнения реакций гидролиза следующих веществ, назовите полученные соединения: 1) бензилиденхлорид;
    2) 1,1-дихлорпропан; 3) 3,3-дибромпентан; 4) 2,2-дихлор-3-метилгексан; 5) 1,1-дибром-2,3-диметилгексан.
  6.  Какие карбонильные соединения получатся при окислении следующих спиртов: 1) пропанола-1; 2) пропанола-2; 3) 2-метил-бутанола-2; 4) 2,4-диметилгексанола-1; 5) пропандиола-1,3; 6) гександиола-3,4; 7) циклогексанола.
  7.  Напишите уравнения реакций синтеза альдегидов гидроформилированием (оксосинтез) из следующих алкенов: 1) пропилена;
    2) бутена-1; 3) пентена-2; 4) гексена-1. Укажите условия проведения реакции.
  8.  Какие соединения образуются при гидратации в присутствии солей ртути (II) и серной кислоты (реакция Михаила Григорьевича Кучерова) следующих алкинов: 1) этина; 2) пропина; 3) бутина-1; 4) бутина-2; 5) пентина-1.
  9.  Напишите уравнения реакций получения 3,3-диметилпентанона-2 и 3,4-диметилгександиона-2,5 по реакции Михаила Григорьевича Кучерова.
  10.  Кальциевые соли каких карбоновых кислот надо нагреть до 400 ºС, чтобы получить следующие карбонильные соединения: 1) ацетон; 2) пропаналь; 3) метилпропилкетон; 4) ди-трет-бутилкетон; 5) пентанон-3.
  11.  Какие соединения образуются при нагревании до 400 ºС смеси кальциевых солей следующих кислот: 1) бутановой и метановой; 2) этановой и бутановой; 3) 2-метилпропановой и метановой?
  12.  Напишите схемы получения бутанона из следующих веществ: 1) ацетилена; 2) бутанола-1; 3) этанола.
  13.  Назовите вещества, которые образуются при взаимодействии реактива Гриньяра с нитрилом с последующим гидролизом образовавшейся соли кетимина:

  1.  Предложите способы синтеза всеми известными вам способами пентаналя и пентанона-2.
  2.  Осуществите превращения и укажите условия проведения реакций:

  1.  Какое количество пентаналя можно получить при окислении 250г пентанола-1, если выход альдегида составляет 85% от теоретического?
  2.  Какой объем этина требуется для получения 100кг этаналя по реакции М. Г. Кучерова, если выход реакции составляет 95% от теоретического?
  3.  Напишите реакции бутаналя и бутанона со следующими веществами: 1) этиловым спиртом; 2) синильной кислотой; 3) гидросульфитом натрия; 4) гидразином; 5) метиламином; 6) пропилмагний-бромидом; 7) алюмогидридом лития.
  4.  Напишите формулы α-гидроксикарбоновых кислот, которые получаются при гидролизе в кислой среде продуктов взаимодействия синильной кислоты со следующими карбонильными соединениями: 1) этаналем, 2) бутаналем; 3) пентаналем; 4) ацетоном; 5) бутаноном, 6) гексаноном-2.
  5.  Какие соединения образуются при гидролизе продуктов взаимодействия следующих веществ: 1) этилмагнийбромида с ацетоном; 2) метилмагнийхлорида с пропаналем; 3) изобутилмагнийбромида с бутаноном; 4) пропилмагнийхлорида с метаналем.
  6.  Какое вещество необходимо прибавить к пропилмагнийхлориду для получения: 1) бутанола-1; 2) 3-метилгексанола-3; 3) пентанола-2; 4) гексанола-3.
  7.  При какой комбинации субстрата и реактива Гриньяра можно получить после соответствующей обработки каждое из перечисленных ниже соединений: 1) пентанол-1; 2) пентанол-2; 3) пента-
    нол-3; 4) 2-метилпропанол-2; 5) 1-метилциклогексанол; 6) бутен-3-
    ол-2?
  8.  Напишите уравнения реакций 2-метилпропаналя и пентанона-2 со следующими веществами: 1) аммиаком; 2) гидроксиламином; 3) гидразином; 4) семикарбазидом; 5) 2,4-динитрофенилгидразином.
  9.  Напишите реакции пропаналя и бутанона с гидразином при избытке гидразина и при избытке карбонильных соединений.
  10.  Представьте все известные вам способы синтеза 4-метил-пентанона-2 и реакцию его взаимодействия с гидразином. Для полученного гидразона напишите восстановление по Кижнеру-Вольфу.
  11.  Напишите реакции восстановления по Кижнеру-Вольфу следующих карбонильных соединений: 1) этаналя; 2) ацетона; 3) пентаналя; 4) пентанона-2; 5) 2-метилгексаналя.
  12.  Напишите реакции восстановления по Клемменсену следующих карбонильных соединений: 1) ацетофенона; 2) бензофенона;
    3) 4-гидроксиацетофенона. Чем отличаются условия реакций восстановления по Клемменсену и Кижнеру-Вольфу?
  13.  Составьте уравнения реакций взаимодействия этаналя и бутаналя с реактивом Толленса (щелочной раствор аммиаката серебра [Ag(NH3)2]ОН) и реактивом Фелинга (р-р CuSO4 (II) и тартрата Na-K в 10% NaOH).
  14.  Напишите реакции окисления следующих карбонильных соединений перманганатом калия: 1) пентаналя; 2) 2-метилгексаналя. Какие еще соединения могут применяться в качестве окислителей для карбонильных соединений?
  15.  Напишите уравнения галоформных реакций для следующих карбонильных соединений: 1) ацетона; 2) бутанона; 3) ацетофенона.
  16.  Напишите механизм основного катализа альдольно-кротоновой конденсации.
  17.  Напишите схему альдольной конденсации для следующих соединений: 1) этаналя; 2) пропанона; 3) 2,2-диметилбутаналя; 4) 3-ме-тилпентаналя. Во всех ли случаях пойдет реакция?
  18.  Напишите схему кротоновой конденсации для следующих соединений: 1) пропаналь; 2) бутанон; 3) октаналь.
  19.  Напишите схему альдольной и кротоновой конденсаций для следующих смесей: 1) бензальдегида и этаналя; 2) пропанона и метаналя; 3) бензальдегида и ацетона.
  20.  Напишите схемы конденсаций между следующими веществами: 1) 3-метилбензальдегидом и ангидридом пропановой кислоты; 2) бутаноном и цианоуксусной кислотой; 3) ацетоном и малоновым эфиром; 4) 2,2-диметилбутаналем и цианоуксусным эфиром; 5) бензальдегидом и ацетоуксусным эфиром. В каких условиях проводят реакции?
  21.  Напишите схемы следующих синтезов:

  1.  Исходя из бромэтана, получите: 1) этаналь; 2) 3-гидрокси-2-метилпентаналь; 3) семикарбазон циклогексанона; 4) 2-гидрокси-пентанонитрил; 5) 1,1-ди(пропилтио)этан.
  2.  Осуществите следующие превращения:

  1.  Как можно синтезировать перечисленные ниже соединения, исходя из циклогексанона и любых других необходимых продуктов:

  1.  Напишите уравнения следующих реакций и укажите условия их проведения, назовите конечные продукты и исходные вещества:

  1.  Установите структурную формулу вещества, имеющего состав C4H8O, если оно восстанавливает реактив Фелинга, дает реакцию серебряного зеркала, а при действии пятихлористого фосфора образует соединение C4H8Сl2.
  2.  При гидролизе вещества С3H6Br  получено соединение с тем же углеродным скелетом, не дающее положительной пробы на галоген по Бейльштейну, присоединяющее гидросульфит натрия с образованием кристаллического вещества, но не восстанавливающее аммиачный раствор окиси серебра. Напишите структурную формулу этого соединения.
  3.  Продукт окисления соединения С5H12O имеет состав С5H10O, реагирует с семикарбазидом и дает положительную иодоформенную реакцию. Исходное вещество С5H12O можно также дегидратировать серной кислотой до углеводорода С5H10, который при окислении образует ацетон. Каково строение этого соединения?


6. Предельные одноосновные кислоты и их производные

  1.  Напишите структурные формулы следующих кислот: 1) муравьиной; 2) уксусной; 3) масляной; 4) валериановой; 5) изомасляной;
    6) изовалериановой; 7) стеариновой; 8) арахидоновой; 9) три-метилуксусной; 10) капроновой; 11) α-бромпропановой; 12) изопропилуксусной; 13) пальмитиновой; 14) пеларгоновой.
  2.  Напишите формулы следующих производных кислот: 1) пропилового эфира уксусной кислоты; 2) этилового эфира муравьиной кислоты; 3) изопропилового эфира бутановой кислоты; 4) ацетилхлорида; 5) пропионилхлорида; 6) уксусного ангидрида;
    7) муравьиноуксусного ангидрида; 8) формамида; 9) ацетамида; 10)     N,N-диметилформамида; 11) ацетонитрила; 12) пропаннитрила.
  3.  Назовите следующие соединения:

  1.  Напишите структурные формулы изомерных кислот с общей формулой С5Н10О2 и С6H12O2. Назовите их.
  2.  Напишите структурные формулы изомеров для моногалогензамещенных кислот общих формул: С4Н7О2Br и С5Н9О2Cl. Назовите их.
  3.  Напишите реакции получения всех изомерных кислот составов С3Н6О2 и С4Н8О2 из соответствующих спиртов. Какие окислители применяются при этом? Назовите все соединения
  4.  Назовите первичные спирты, из которых при окислении получаются следующие кислоты: 1) масляная; 2) валериановая; 3) изомасляная; 4) 3-этилгексановая; 5) 2-хлорпропановая; 6) стеариновая.
  5.  Напишите уравнения реакций окисления следующих альдегидов: 1) ацетальдегида; 2) масляного; 3) 4,5-диметилгексаналя; 4) ундеканаля; 5) циклогексилацетальдегида.
  6.  Какие вещества получатся при гидролизе следующих соединений: 1) бутилацетат; 2) изопропилгексаноат; 3) трет-бутилцикло-гексанкарбоксилат; 4) 4-метилпентаннитрил; 5) гексаннитрил;
    6) 6-бромгептаннитрил.
  7.  Один из способов получения карбоновых кислот основан на взаимодействии реактива Гриньяра с оксидом углерода (IV) c последующим кислотным гидролизом образовавшейся соли. Напишите схемы реакций получения этим способом следующих кислот:
    1) изомасляной; 2) капроновой; 3) пальмитиновой.
  8.  Получите валериановую кислоту из следующих веществ:
    1) 1-бромбутан; 2) 2-хлорбутан; 3) изопропанол; 4) бутаналь.
  9.  С помощью каких реагентов и в каких условиях можно осуществить следующую цепь превращений:

  1.  Предложите схемы следующих синтезов:

  1.  Напишите уравнения реакций согласно следующим схемам превращений:

  1.  Взяв в качестве исходного вещества бутен-2, напишите уравнения синтеза 2-метилбутановой кислоты следующими способами:
    1) окислением соответствующего спирта; 2) карбонилированием оксидом углерода (    II) и водой в присутствии тетракарбонила никеля (Реппе); 3) карбоксилированием реактива Гриньяра; 4) через получение нитрила.
  2.  Напишите, какие продукты образуются при действии смеси перманганата калия и периодата натрия в водном ацетоне в нейтральной среде на следующие алкены: 1) бутен-2; 2) пентен-2; 3) гексен-2; 4) 2-метилгексен-3; 5) гексадиен-2,4.
  3.  Составьте уравнения реакций получения: 1) диметилуксусной кислоты из пропанола-1; 2) диэтилуксусной кислоты из этана;
    3) триметилуксусной кислоты из     трет-бутилбромида.
  4.  Напишите реакции получения уксусной и масляной кислот всеми известными Вам способами.
  5.  Расположите следующие кислоты в порядке увеличения кислотных свойств: 1) цианоуксусная; 2) триметилуксусная; 3) трифторуксусная; 4) муравьиная; 5) дихлоруксусная; 6) уксусная; 7) хлоруксусная; 8) трихлоруксусная; 9) диметилуксусная. Напишите формулы веществ.
  6.  Расположите следующие соединения в порядке увеличения кислотных свойств:

Назовите вещества.

  1.  Расположите следующие соединения в порядке увеличения температур кипения: 1) ацетальдегид; 2) этиловый спирт; 3) муравьиный альдегид; 4) уксусная кислота; 5) пропиловый спирт; 6) пропионовая кислота; 7) пропан. Объясните высокие температуры кипения карбоновых кислот.
  2.  Составьте схемы взаимодействия уксусной и масляной кислот со следующими реагентами: 1) гидроксидом кальция; 2) гидроксидом калия; 3) гидрокарбонатом натрия; 4) оксидом кальция; 5) хлоридом фосфора (III); 6) этанолом в кислой среде; 7) этиламином при нагревании.
  3.  Напишите уравнения взаимодействия РCl5 и SOCl2 со следующими кислотами: 1) пропионовой; 2) изомасляной; 3) энантовой; 4) стеариновой.
  4.  Напишите уравнения взаимодействия брома в присутствии красного фосфора со следующими кислотами: 1) масляной; 2) каприловой; 3) пальмитиновой. Рассмотрите механизм реакции Геля-Фольгарда-Зелинского.
  5.  Какие соединения получатся при пропускании паров следующих кислот над оксидами тория (IV) или марганца (IV): 1) уксусной; 2) пропионовой и масляной; 3) пропановой и изомасляной; 4) масляной и валериановой; 5) изовалериановой и пеларгоновой.
  6.  Какие соединения получатся при нагревании до 300-400ºС бариевых солей следующих кислот: 1) уксусной; 2) масляной; 3) изовалериановой.
  7.  Напишите уравнения реакций и рассмотрите механизм получения алканов электролизом водных растворов натриевых солей (реакция Кольбе) следующих кислот: 1) этановой; 2) 2-метилпро-пановой; 3) 3,3-диметилбутановой; 4) 3,4-диметилпентановой.
  8.  Напишите уравнения получения из пропановой кислоты следующих соединений: 1) этана; 2) бутана; 3) пропанола-2; 4) пропанола-1; 5) ацетона.
  9.  Определите строение вещества состава С5Н10О2, которое образует с аммиаком соль, с SOCl2 – соединение состава С5Н9ОCl, при нагревании с натронной известью – 2-метилпропан. Напишите уравнения протекающих реакций.
  10.  Определите строение вещества состава С5Н10О2, зная, что оно является оптически активным, при взаимодействии с гидроксидом натрия образует соль, при нагревании которой с натронной известью образуется н-бутан.

Сложные эфиры

  1.  Составьте структурные формулы сложных эфиров: 1) пропилового эфира муравьиной кислоты; 2) метилового эфира уксусной кислоты; 3) этилового эфира пропионовой кислоты; 4) пропилацетата;
    5) этилформиата; 6) пентилацетата.
  2.   Напишите структурные формулы изомерных сложных эфиров с общими формулами С4Н8О2 и С5H10O2. Назовите их.
  3.  Предложите несколько способов получения капроновой кислоты. Напишите реакцию взаимодействия капроновой кислоты с этиловым спиртом.
  4.  Как из соответствующих кислот и спиртов получить следующие эфиры: 1) этилформиат; 2) этилацетат; 3) метилбутират. Рассмотрите механизм реакции этерификации по Э.Фишеру.
  5.  Расположите спирты по легкости их этерификации с уксусной кислотой: 1) метанол; 2) 2-метилпропанол-1; 3) пропанол-1;
    4) 2-метилпропанол-2? Назовите образующиеся эфиры.
  6.  Составьте схемы реакций получения пропилового и бутилового спиртов путем восстановления алюмогидридом лития соответствующих эфиров.
  7.  Расположите кислоты по легкости их этерификации с этанолом если даны: 1) валериановая; 2) триметилуксусная; 3) изовалериановая; 4) муравьиная? Назовите образующиеся эфиры.
  8.  В присутствии алкоголятов алюминия альдегиды превращаются в сложные эфиры. Данная реакция открыта В.Е. Тищенко. Напишите получение этилацетата из этаналя этим способом. Объясните механизм протекающей реакции.
  9.  Некоторые сложные эфиры обладают фруктовым или цветочным ароматом, например:

Формула сложного эфира

Название

Аромат

СН3СООС4Н9

Бутилацетат

грушевый

С3Н7СООСН3

Метиловый эфир

масляной кислоты

яблочный

С3Н7СООС2Н5

Этиловый эфир

масляной кислоты

ананасовый

С4Н9СООС2Н5

Этиловый эфир

изовалериановой

кислоты

малиновый

С4Н9СООС5Н11

Изоамиловый эфир

изовалериановой

кислоты

банановый

Напишите уравнения реакций получения указанных эфиров этерификацией по Э.Фишеру.

  1.  Разберите механизм гидролиза в кислой и щелочной средах следующих сложных эфиров: 1) этилацетата; 2) пропилбутирата; 3) изопентилизовалерата.
  2.  Напишите схемы взаимодействия этиламина и дипропиламина со следующими эфирами: 1) этиловым эфиром уксусной кислоты; 2) пропиловым эфиром масляной кислоты; 3) метиловым эфиром пропионовой кислоты. Рассмотрите механизм реакций.
  3.  Приведите схемы получения пропиловых эфиров валериановой и пеларгоновой кислот переэтерификацией соответствующих метиловых эфиров.
  4.  Какие вещества получаются при взаимодействии бутилового эфира пропионовой кислоты со следующими веществами: 1) водным раствором щелочи; 2) водным раствором кислоты; 3) этанолом в кислой или щелочной среде; 4) этилмагнийбромидом; 5) водным раствором пропиламина; 6) алюмогидридом лития; 7) этиллитием.
  5.   Щелочной гидролиз пентилового эфира этановой кислоты в воде, содержащей меченый атом кислорода (18О), приводит к кислоте, в молекулу которой входит меченый кислород (18О). Напишите механизм гидролиза, укажите,  где происходит расщепление σ-связи в молекуле эфира.
  6.  Кислотный гидролиз трет-бутилацетата в воде, содержащей меченый атом кислорода (18О), приводит к спирту, в молекулу которого входит меченый кислород (18О). Напишите механизм гидролиза, укажите, где происходит расщепление σ-связи в молекуле эфира.
  7.  Этиловый эфир изовалериановой кислоты имеет малиновый аромат. Предложите способ синтеза этого эфира исходя из изобутилового спирта и неорганических реагентов.
  8.  Получите пропилацетат, используя в качестве исходного вещества: 1) этин; 2) этанол.
  9.  Какие соединения образуются, если на пентановую кислоту подействовать этиловым спиртом в присутствии серной кислоты, а затем аммиаком?
  10.  Опишите механизм реакций взаимодействия пропилацетата со следующими веществами: 1) водным раствором гидроксида калия; 2) водным раствором аммиака; 3) пропилмагнийбромидом.
  11.  При нагревании этилацетата в присутствии алкоголята или амида натрия получается ацетоуксусный эфир (конденсация Кляйзена). Какие соединения получатся в условиях реакции Кляйзена из следующих эфиров: 1) пропилового эфира пропионовой кислоты;
    2) этилового эфира масляной кислоты; 3) бутилового эфира изовалериановой кислоты.

Галогенангидриды

  1.  Составьте структурные формулы следующих соединений: 1) ацетилбромида; 2) бутирилхлорида; 3) хлорангидрида  масляной кислоты; 4) бромангидрида валериановой кислоты.
  2.  Напишите уравнения реакций синтеза галогенангидридов путем взаимодействия бромида фосфора (III) и хлористого тионила (SOCl2) со следующими кислотами: 1) пропионовой; 2) циклогексанкарбоновой; 3) 4-нитробензойной. Назовите полученные вещества.
  3.  Получите всеми известными вам способами хлорангидрид пропановой кислоты.
  4.  Какие вещества получаются при взаимодействии хлорангидрида пропионовой кислоты и бромангидрида уксусной кислоты со следующими веществами: 1) водой; 2) бутанолом-1; 3) пропантиолом-1; 4) этилмагнийбромидом; 5) пропиламином; 6) алюмогидридом лития; 7)  аммиаком; 8) ацетатом натрия. Назовите полученные соединения.
  5.  Получите бромангидрид масляной кислоты из бутана и неорганических реагентов.
  6.  Предложите схему получения хлорангидрида валериановой кислоты из пентанола-1. Напишите уравнение реакции данного ангидрида с ацетатом калия при нагревании.
  7.  Предложите схему получения бромангидрида изомасляной кислоты из 3-метилбутена-1.
  8.  Какие соединения образуются при взаимодействии бутирилбромида с бутанолом-2 и пентанолом-3.
  9.  Сравните ацилирующую способность ацетилхлорида и уксусной кислоты. Напишите реакции получения пропилового эфира уксусной кислоты с использованием соответствующей кислоты и галогенагидрида.
  10.  Из 100г уксусной кислоты получили 90г ацетилхлорида. Определите выход реакции в процентах. Какие реагенты можно использовать для проведения этой реакции.

Ангидриды

  1.  Составьте структурные формулы следующих ангидридов: 1) уксусного; 2) муравьиноуксусного; 3) янтарного; 4) пальмитинового; 5) уксуснотрифторуксусного; 6) масляновалерианового.
  2.  Напишите все известные вам способы синтеза пропионового и масляного ангидридов.
  3.  Уксусный ангидрид получают в промышленности при взаимодействии кетена СH2=C=O с уксусной кислотой. Разберите механизм протекающего взаимодействия.
  4.  Предложите схему получения уксусного ангидрида из метана.
  5.  Какие вещества получаются при взаимодействии ангидрида уксусной кислоты со следующими веществами: 1) водой; 2) трет-бутиловым спиртом; 3) пентантиолом-1; 4) диэтиламином;
    5) алюмогидридом лития; 6)  аммиаком. Назовите полученные соединения.
  6.  Предложите схему получения пропионового ангидрида, исходя из этанола.
  7.  Напишите реакции получения ацетилформиата (ангидрида уксусной и муравьиной кислот) из этана.
  8.  Напишите уравнения реакций взаимодействия валерианового ангидрида со следующими соединениями: 1) пропиловым спиртом; 2) аммиаком; 3) этиламином; 4) диметиламином.
  9.  Напишите уравнения реакций взаимодействия 3-метилбутанола-1 со следующими веществами: 1) пропановой кислотой; 2) пропионовым ангидридом; 3) хлорангидридом пропановой кислоты. Назовите полученные соединения. Сравните ацилирующую способность карбоновых кислот и их производных.
  10.  Химические свойства ангидридов кислот аналогичны свойствам ацилгалогенидов, с учетом этого, напишите уравнения реакций взаимодействия между следующими веществами: 1) 4-этокси-анилином и уксусным ангидридом; 2) метанолом и уксусным ангидридом.

Амиды

  1.  Составьте структурные формулы следующих амидов: 1) формамид; 2) N,N-диметилформамид; 3) ацетамид; 4) бензамид;
    5) 4-метилпентанамид; 6)     N-метилнонанамид; 7) циклопентанкарбоксамид.
  2.  Напишите все известные вам способы синтеза пропанамида
    и     N-этилбутанамида.
  3.  Опишите электронное строение амидной группы, укажите валентные углы и длины связей.
  4.  Приведите схемы реакций получения ацетамида и N-пропил-пропанамида действием N-нуклеофила на ангидрид, бромангидрид и сложный эфир соответствующей кислоты.
  5.  Напишите уравнения реакций : 1) взаимодействия бутановой кислоты с аммиаком с последующим нагреванием до 180ºС; 2) взаимодействия о-толуидина с ангидридом пропановой кислоты; 3) нагревания 3-этилбензонитрила до 50ºС в растворе NaOH (15%) в присутствии перекиси водорода; 4) взаимодействия пропилацетата с бутиламином.
  6.  Рассмотрите механизм реакции, протекающей при щелочном гидролизе 4-метилпентаннитрила в присутствии перекиси.
  7.  Напишите реакции кислотного и щелочного гидролиза следующих амидов: 1) 3-метилпентанамида; 2) 2-фенилацетамида; 3) бутанамида. Рассмотрите механизмы реакций, протекающих при гидролизе 3-метилпентанамида.
  8.  Напишите, какие продукты получатся при действии избытка алюмогидрида лития в эфире на следующие амиды: 1) пропанамид;
    2)     N-этилгексанамид; 3) N,N-диметилпентанамид; 4) N,N-метил-пропилэтанамид.
  9.  Напишите уравнения реакций взаимодействия с азотистой кислотой следующих соединений: 1) ацетамида; 2) амида бутановой кислоты; 3) амида валериановой кислоты; 4) гексанамида.
  10.  Предложите схему получения амида изовалериановой кислоты, исходя из пропилена.
  11.  Напишите реакции получения пентанамида из метана.
  12.  Какое соединение образуется, если на амид изовалериановой кислоты подействовать бромом и щелочью при 0 ºС, а затем к образовавшемуся веществу добавить ангидрид пропановой кислоты? Напишите уравнения реакций.
  13.  Напишите уравнения реакций бутанамида со следующими веществами: 1) водным раствором соляной кислоты; 2) азотистой кислотой; 3) оксидом фосфора (V); 4) раствором брома в щелочи; 5) хлорангидридом бутановой кислоты; 6) алюмогидридом лития.
  14.  Напишите реакции получения гексанамида из пропана.
  15.  Используя цианид калия, содержащий меченый атом углерода (K14CN), проведите синтез СH3CH214CONH2.
  16.  Исходя из 2-метилпропанола-1 синтезируйте амид пивалиновой кислоты (2,2,2-трифторацетамид).
  17.  Напишите реакции получения бензиламина и бутиламина по способу Габриэля.
  18.  Предложите схемы следующих синтезов:

  1.  Напишите уравнения следующих реакций:

  1.  Вычислите массу ацетамида который образуется, из 125 г уксусного ангидрида, если выход реакции составляет 85% от теоретического?

Нитрилы

  1.  Почему формально нитрилы или цианиды не относятся к производным карбоновых кислот?
  2.  Составьте структурные формулы следующих нитрилов: 1) 2-метилбутаннитрил; 2) 4-метилпентаннитрил; 3) 6-бромгептан-нитрил; 4) гексаннитрил; 5) 3-этилциклогексанкарбонитрил;
    6) ацетонитрил.
  3.  Назовите соединения, которые образуются при действии цианида натрия в ДМСО на следующие соединения: 1) 1-хлорнонан;
    2) 1-бромбутан; 3) 2-хлороктан; 4) 1,5-дихлорпентан.
  4.  При взаимодействии алкилгалогенидов с цианидом калия в качестве высокоэффективного катализатора межфазного переноса из твердой фазы в раствор используют 18-краун-6-полиэфир в ацетонитриле или хлористом метилене. Напишите уравнения реакций с применением этого катализатора при синтезе следующих нитрилов: 1) гексаннитрила; 2) нитрила адипиновой кислоты;
    3) 2-фенилацетонитрила.
  5.   При действии на незамещенные при атоме азота амиды тионилхлорида или трифторуксусного ангидрида получают нитрилы с высоким выходом. Напишите синтез этим способом следующих нитрилов: 1) 2,2-диметилпропаннитрила; 2) 3-метилгексаннит-рила.
  6.  Напишите все известные вам способы синтеза пропаннитрила и 3-метилбутаннитрила.
  7.  Исходя из бутилового спирта, синтезируйте пентаннитрил.
  8.  Составьте уравнения реакций гидролиза нитрилов в кислой среде, в результате которых образуются следующие кислоты: 1) изомасляная; 2) 3-метилбензойная; 3) валериановая; 4) тридекановая.
  9.  Разберите реакцию промышленного получения акрилонитрила из пропилена. В каких условиях она протекает? Какие катализаторы применяются?
  10.  Напишите реакции восстановления алюмогидридом лития следующих нитрилов: 1) 4-метилпентаннитрила; 2) гексаннитрила;
    3) 3-метилбутаннитрила.
  11.  Напишите схемы восстановления триэтоксиалюмогидридом лития в эфире или безводным дихлоридом олова в присутствии хлористого водорода в эфире следующих нитрилов: 1) циклогексанкарбонитрил; 2) бензонитрил; 3) 2-нафтонитрил.
  12.  Напишите уравнения следующих реакций и укажите условия их проведения, назовите конечные продукты и исходные вещества:

  1.  Напишите формулы промежуточных и конечных веществ в следующих схемах превращений:

  1.  Какие соединения образуются, если на капроновую кислоту подействовать последовательно хлоридом фосфора (V), метиловым спиртом, металлическим натрием в избытке изопропилового спирта и  ацетилхлоридом?
  2.  Осуществите следующие превращения, напишите условия протекания реакций, назовите вещества:

  1.  Получите 3-метилбутановую кислоту, исходя из: 1) метана; 2) изопропанола; 3) 4-метилпентановой кислоты.
  2.  Получите из 2-метилпропановой кислоты следующие соединения: 1) изопропиламин; 2) изобутиламин; 3) 2,4-диметилпентанон-3.
  3.  Исходя из метана и неорганических веществ, получите следующие соединения: 1) пропиловый эфир бутановой кислоты; 2) пентаннитрил; 3) гексанамид; 4) ангидрид пропановой кислоты; 5) бутаноилбромид.
  4.  Осуществите следующие превращения (назовите все вещества, укажите условия проведения реакций):

  1.  Какое строение имеет кислота с общей формулой С4H8О2, если нагревание ее натриевой соли с натронной известью приводит к образованию пропана?
  2.  При внесении в растения меченого углекислого газа (14СО2), из них выделена 3-гидроксибутановая кислота, содержащая изотопные атомы углерода. Каким образом определить, какой из атомов углерода в кислоте меченый?
  3.  Предложите схемы следующих синтезов:
    1.  этан→ангидрид бутановой кислоты;
    2.  пропилен→масляная кислота;
    3.  пропан→амид изовалериановой кислоты;
    4.  метан→этилпропионат;
    5.  ацетилен→N,N-диэтилацетамид.
  4.  Используя в качестве источника меченого углерода Ba14CO3, синтезируйте следующие соединения: 1) СH3CH214COOH; 2) СH3CH2CH214CN; 3) СH3COO14CH2CH3.
  5.  Напишите схемы следующих синтезов, используя неорганические вещества и соединения, имеющие только один атом углерода:
    1.  этанол→пропиловый эфир 2-бромбутановой кислоты;
    2.  этаналь→бромангидрид изомасляной кислоты;
    3.  пропанол-1→пропиловый эфир масляной кислоты.
  6.  Напишите по 2 примера реакций, с помощью которых можно обнаружить в органических веществах следующие функциональные группы: 1) гидроксильную; 2) альдегидную; 3) карбоксильную.


Приложение 1

Физические свойства насыщенных

и ненасыщенных галогенуглеводородов

Название

Формула

Т. пл., 0С

Т. кип., 0С

1

2

3

4

Моногалогенпроизводные

Метилфторид

CH3F

-142

-78

Метилхлорид

CH3Cl

-97

-24

Метилбромид

CH3Br

-94

4

Метилйодид

CH3I

-66

42

Этилфторид

CH3CH2F

-143

-38

Этилхлорид

CH3CH2Cl

-138

12

Этилбромид

CH3CH2Br

-119

38

Этилйодид

CH3CH2I

-108

72

н-Пропилфторид

CH3CH2CH2F

-160

-3

н-Пропилхлорид

CH3CH2CH2Cl

-123

47

н-Пропилбромид

CH3CH2CH2Br

-110

71

н-Пропилйодид

CH3CH2CH2I

-101

102

Изопропилфторид

(CH3)2CHF

-133

-10

Изопропилхлорид

(CH3)2CHCl

-117

36

Изопропилбромид

(CH3)2CHBr

-89

60

Изопропилйодид

(CH3)2CHI

-91

89

н-Бутилфторид

CH3(CH2)3F

-

32

н-Бутилхлорид

CH3(CH2)3Cl

-123

78

н-Бутилбромид

CH3(CH2)3Br

-112

101

н-Бутилйодид

CH3(CH2)3I

-103

131

трет-Бутилфторид

(CH3)3CF

-28

51,5

трет-Бутилхлорид

(CH3)3CCl

-20

73

трет-Бутилйодид

(CH3)3CI

-12

100

н-Пентилфторид

CH3(CH2)4F

-

63

н-Пентилхлорид

CH3(CH2)4Cl

-99

108

н-Пентилбромид

CH3(CH2)4Br

-95

130

н-Пентилйодид

CH3(CH2)4I

-86

155

Приложение 1 (продолжение)

1

2

3

4

н-Гексилхлорид

CH3(CH2)5Cl

-94

135

н-Гексилбромид

CH3(CH2)5Br

-85

156

н-Гексилйодид

CH3(CH2)5I

-

180

1-Хлороктан

CH3(CH2)7Cl

-61

182

1-Бромоктан

CH3(CH2)7Br

-55

201

1-Бромгексадекан

CH3(CH2)15Br

17

190/11 мм

Аллилхлорид

CH2=CHCH2Cl

-136

46

Аллилбромид

CH2=CHCH2Br

-119

71

Аллилйодид

CH2=CHCH2I

-99

102

Винилхлорид

CH2=CHCl

-158

-14

Бензилхлорид

C6H5CH2Cl

-39

179

Фторбензол

C6H5F

-42

85

Хлорбензол

C6H5Cl

-46

132

Бромдензол

C6H5Вr

-31

156

Йодбензол

C6H5I

-31

189

Дигалогенпроизводные

Дифторметан

CH2F2

-136

-52

Дихлорметан

CH2Cl2

-97

40

Дибромметан

CH2Br2

-53

97

Дийодметан

CH2I2

6

182

1,2-Дихлорэтан

CH2ClCH2Cl

-35

83

Тригалогенпроизводные

Трифторметан

CHF3

-160

-82

Трихлорметан

CHCl3

-64

61

Трибромметан

CHBr3

8

150

Трийодметан

CHI3

119

218

Трихлорэтилен

CCl2=CHCl

-73

87

Тетрагалогенпроизводные

Тетрафторметан

CF4

-184

-129

Тетрахлорметан

CCl4

-23

77

Тетрахлорэтилен

CCl2=CCl2

-22

121

Тетрафторэтилен

CF2=CF2

-131

-76


Приложение 2

Физические свойства спиртов

Название

Формула

Т. пл., 0С

Т. кип., 0С

1

2

3

4

Одноатомные

Метанол

(метиловый спирт)

CH3OH

-97

64,5

Этанол

(этиловый спирт)

CH3CH2OH

-114

78

Пропанол-1

(пропиловый спирт)

CH3CH2CH2OH

-126

97

Пропанол-2

(изопропиловый спирт)

CH3CH(OH)CH3

-89

82,5

Бутанол-1

(бутиловый спирт)

CH3(CH2)3OH

-90

117

Бутанол-2

(втор-бутиловый спирт)

CH3CH(OH)CH2CH3

-115

99,5

2-Метилпропанол-1

(изобутиловый спирт)

(CH3)2CHCH2OH

-108

108

2-Метилпропанол-2

(трет-бутиловый спирт)

(CH3)3C-OH

25

82

Пентанол-1

CH3(CH2)4OH

-79

138

Пентанол-2

CH3CH(OH)CH2CH2CH3

-

119

Додеканол-1

CH3(CH2)10CH2OH

24

260

2,2-Диметилпропанол-1

(нео-пентиловый спирт)

(CH3)3CCH2OH

52

113

Гексанол-1

CH3(CH2)5OH

-52

156

Циклогексанол

25

162

Гептанол-1

CH3(CH2)6OH

-34

176

Октанол-1

CH3(CH2)7OH

-16

194

Приложение 2 (продолжение)

1

2

3

4

Нонанол-1

CH3(CH2)8OH

-6

214

Деканол-1

CH3(CH2)9OH

6

233

Пропен-2-ол-1

(аллиловый спирт)

CH2=CHCH2OH

-129

97

Пропин-2-ол-1

CH≡CCH2OH

-48

114

Фенилметанол

(бензиловый спирт)

-15

205

Дифенилметанол

(дифенилкарбинол)

(C6H5)2CHOH

69

298

Трифенилметанол (трифенилкарбинол)

(C6H5)3COH

162

380

2-Фенилэтанол

(фенэтиловый)

-27

218

Многоатомные

Этандиол-1,2

(этиленгликоль)

CH2OHCH2OH

-12

198

Пропандиол-1,2

(пропиленгликоль)

CH3CH(OH)CH2OH

-60

189

Пропандиол-1,3

HOCH2CH2CH2OH

-32

214

рац-Бутандиол-1,2

CH3CH2CH(OH)CH2OH

-

192

Бутандиол-1,4

HOCH2CH2CH2CH2OH

20

228

мезо-Бутандиол-2,3

CH3CH(OH)CH(OH)CH3

34

182

рац-Бутандиол-2,3

CH3CH(OH)CH(OH)CH3

8

177

2,3-Диметил-

бутандиол-2,3

(пинакон)

(CH3)2C(OH)C(OH)(CH3)2

43

174

Диэтиленгликоль

HOCH2CH2OCH2CH2OH

-10

245

Триэтиленгликоль

HOCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OH

5

285

Пропантриол-1,2,3

(глицерин)

HOCH2CH(OH)CH2OH

18

290


Приложение 3

Физические свойства фенолов

Название

Формула

Т. пл., 0С

Т. кип., 0С

1

2

3

4

Одноатомные

Фенол

41

182

о-Крезол

31

191

м-Крезол

11

203

n-Крезол

32

205

Бифенил-4-ол

63

319

Нафтол-1 (α-нафтол)

96

208

Нафтол-2 (β-нафтол)

122

295

Антраценол-1

152

-

Фенантренол-1

106

-

Многоатомные

Пирокатехин

105

240

Приложение 3 (продолжение)

1

2

3

4

Резорцин

110

281

Гидрохинон

174

286

Бифенил-2,2'-диол

109

325

4,4'-Дигидрокси-2,2-дифенилпропан

157

220 при

4 мм рт. ст.

Пирогаллол

133

309

Флороглюцин

223

Возг.

Гидроксигидрохинон

141

-


Приложение 4

Физические свойства альдегидов и кетонов

Название

Формула

Т.пл.,°С

Т.кип.,°С

1

2

3

4

Альдегиды

Метаналь

(формальдегид)

НСНО

-92

-19

Этаналь

(ацетальдегид)

CH3CHO

-123

21

Пропаналь

(пропионовый)

CH3CH2CHO

-81

49

Бутаналь

(масляный)

CH3(CH2)2CHO

-99

76

2-Метилпропаналь

(изомасляный )

CH3CH(CH3)CHO

-66

64

Пентаналь

(валериановый)

CH3(CH2)3CHO

-91

103

3-Метилбутаналь

(изовалериановый)

CH3CH(CH3)CH2CHO

-51

93

Гексаналь

(капроновый)

CH3(CH2)4CHO

-57

131

Гептаналь

(энантовый)

CH3(CH2)5CHO

-45

155

Бензальдегид

(бензальдегид)

-26

179

Фенилэтаналь

(фенилуксусный)

-33

193

Пропеналь

(акролеин)

CH2=CHCHO

-87

53

Бутеналь-2

(кротоновый)

CH3СН=СНСНО

-77

104

4-Метилбензальдегид

(n-толуиловый)

п-CH3C6H4CHO

-

204

Приложение 4 (продолжение)

1

2

3

4

2-Метилбензальдегид

(о-толуиловый)

o-CH3C6H4CHO

-

196

3-Метилбензальдегид

(м-толуиловый)

м-СН₃С₆Н₄СНО

-

199

2-Гидроксибензальдегид

(салициловый)

о-НОС₆Н₄СНО

2

197

3-Метокси-4-гидрокси-бензальдегид

(ванилин)

82

285

Кетоны

Пропанон

(ацетон)

CH3COCH3

-95

56

Бутанон

(метилэтилкетон)

СН3СОСН₂СН3

-86

80

Пентанон-2

(метилпропилкетон)

СН3СОСН₂СН2СН₃

-78

102

Пентанон-3

(диэтилкетон)

СН3СН₂СОСН2СН₃

-42

102

Гексанон-2

(метилбутилкетон)

СН₃СО(СН₂)₃СН₃

-57

127

Гексанон-3

(этилпропилкетон)

СН₃СН₂СОСН₂СН₂СН₃

-

-124

Гептанон-2

(метилпентилкетон)

СН₃СО(СН₂)4СН₃

-36

151

Гептанон-3

(этилбутилкетон)

СН₃СН₂СО(СН₂)₃СН₃

-39

148

Гептанон-4

(дипропилкетон)

С₃Н₇СОС₃Н₇

-33

144

Циклопентанон

-58

130

Циклогексанон

-47

156

Приложение 4 (окончание)

1

2

3

4

Ацетофенон

(метилфенилкетон)

C6H5COCH3

21

202

Пропиофенон

(этилфенилкетон)

C6H5COC2H5

19

218

Бутирофенон

(пропилфенилкетон)

C6H5COC3H7

11

232

Бензофенон

(дифенилкетон)

C6H5COC6H5

48

305

Бутен-3-он-2

(метилвинилкетон)

СН₃СОСН=СН₂

-6

80

4-Метилпентен-3-он-2

(окись мезитила)

(СН₃)₂С=СНСОСН₃

-59

131

2,6-Диметил-

2,5-гептадиен-4-он

(диизопропилиден

ацетон)

(CH3)2C=CHCOCH=C(CH3)2

28

198


Приложение 5

Физические свойства карбоновых кислот

Название

Формула

Т.пл.,°С

Т. кип.,°С/ мм рт.ст.

1

2

3

4

Монокарбоновые

Метановая

(муравьиная)

НСООН

8

101

Этановая

(уксусная)

CH3COOH

17

118

Пропановая

(пропионовая)

CH3CH2COOH

-21

141

Бутановая

(масляная)

CH3(CH2)2COOH

-5

164

2-Метилпропановая

(изомасляная)

(CH3)2CHCOOH

-46

154

Пентановая

(валериановая)

CH3(CH2)3COOH

-35

185

3-Метилбутановая

(изовалериановая)

(CH3)2CHCH2COOH

-29

177

Гексановая

(капроновая)

CH3(CH2)4COOH

-4

205

Гептановая

(энантовая)

CH3(CH2)5COOH

-7,5

223

Октановая

(каприловая)

CH3(CH2)6COOH

16

240

Нонановая

(пеларгоновая)

CH3(CH2)7COOH 

13

254

Декановая

(каприновая)

CH3(CH2)8COOH

31,5

269

Гексадекановая

(пальмитиновая)

CH3(CH2)14COOH

64

390

Октадекановая

(стеариновая)

CH3(CH2)16COOH

72

376

Эйкозановая

(арахиновая)

CH3(CH2)18COOH

76

328

Приложение 5 (продолжение)

1

2

3

4

Циклогексанкарбоновая

31

232

Бензойная

C6H5COOH

122

249

2-Фенилэтановая

(2-фенилуксусная)

С₆Н5СH2СООН

77

266

2-Метилбензойная

(o-толуиловая)

o-CH3C6H4COOH

105

258

3-Метилбензойная

(м-толуиловая)

м-CH3C6H4COOH

110

263

4-Метилбензойная

(п-толуиловая)

п-CH3C6H4COOH

182

275

о-Нитробензойная

о-NO2C6H4COOH

149

-

м-Нитробензойная

м-NO2C6H4COOH

144

-

n-Нитробензойная

п-NO2C6H4COOH

242

-

2,4,6-Тринитробензойная

(NO2)3C6H2COOH

229

-

2-Гидроксибензойная

(салициловая)

о-HO-C6H4COOH

159

-

2-Аминобензойная

(антраниловая)

о-H2N-C6H4COOH

146

-

Пропеновая

(акриловая)

CH2=CHCOOH

13

142

2-Метил-2-пропеновая

(метакриловая)

СН2=С(СН3)-СООН

15

161

транс-Бутен-2-овая

(кротоновая)

CH3CH=CHCOOH

72

185

цис-Бутен-2-овая

(изокротоновая)

CH3CH=CHCOOH

16

169

транс-3-Фенил-пропеновая

(коричная)

C6H5CH=CHCOOH

135

300

цис-Октадецен-9-овая

(олеиновая)

СН3(СН2)7СН=СН(СН2)7СООН

16

228/15

транс-Октадецен-9-овая

(элаидиновая)

СН3(СН2)7СН=СН(СН2)7СООН

44

234/15

Пропиновая (пропиоловая)

НС≡ССООН

18

144

Приложение 5 (окончание)

1

2

3

4

Дикарбоновые

Этандиовая (щавелевая)

НООС-СООН

189

-

Пропандиовая (малоновая)

CH2(COOH)2

136

-

Бутандиовая (янтарная)

HOOC(CH2)2COOH

186

300

Пентандиовая (глутаровая)

HOOC(CH2)3COOH

98

303

Гександиовая (адипиновая)

HOOC(CH2)4COOH

153

265/100

Гептандиовая

(пимелиновая)

HOOC(CH2)5COOH

106

-

Октандиовая (пробковая)

НООС(СН2)6СООН

144

300

Нонандиовая (азелаиновая)

НООС(СН2)7СООН

106

287/100

Декандиовая (себациновая)

НООС(СН2)8СООН

134

232/10

цис-Бутендиовая

(малеиновая)

HOOCCH=CHCOOH

140

160

транс-Бутендиовая

(фумаровая)

НООССН=СНСООН

296

290

Бутиндиовая

(ацетилендикарбоновая)

НООСС≡ССООН

179

-

Бензол-1,2-дикарбоновая

(фталевая)

200

-

Бензол-1,3-дикарбоновая

(изофталевая)

348

-

Бензол-1,4-дикарбоновая

(терефталевая)

Возг

-


Учебное издание

Хомченко Алексей Сергеевич

Упражнения и задачи

по органической химии

Часть 2

Учебно-методическое пособие

В авторской редакции

Компьютерная верстка А. С. Хомченко

Подписано к печати 21.06.2011. Формат бумаги 60x84/16

Печать RISO. Усл. п. л. 5,04. Уч.-изд.л. 5,37. Тираж 150 экз.

Заказ №

Педуниверситет,630126, Новосибирск, 126, Вилюйская, 28




1. Символ благополучия - мирт
2. Види бойового забезпечення бойових дій Успіх сучасного загальновійськового бою значною мірою залежит
3. е место Златкина Наталья г
4. Задание 1Исправьте лексические ошибки Этот человек был полный невежа в искусстве
5. а Но тут действительно много интересного и полезного советую к ознакомлению Только сразу же оговорюсь инф
6. вариант Часть 1 1 В каком слове верно выделена буква обозначающая ударный гласный звук 1 обл
7. Концепция риска инвестиционного проекта
8. Реферат- Проблема управления и социальной адаптации молодых сотрудников
9. ЗАО Аркада работа на перспективу
10. Октябрьская средняя общеобразовательная школа Курского района Курской области Кл

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе