II. Альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты

Вариант №1

1. Напишите схемы получения пропаналя и метилэтилкетона двумя способами. Напишите для них реакцию с гидразином (механизм).

2. Напишите структурные формулы следующих замещенных карбоновых кислот: салициловой, антраниловой, п-метоксибензойной, галловой.

3. Следующие соединения расположите в ряд по возрастанию их кислотных свойств: СН₃СООН, ВrСН₂СООН, НООС-СН₂-СООН, F₃ССООН.

4.Напишите реакцию оксимирования фенил-п-толилкетона. Изобразите конфигурации стереоизомерных оксимов. Назовите их.

Вариант №2

1. Напишите схемы синтеза диизопропилкетона: окислением соответствующего спирта, сухой перегонкой кальциевой соли карбоновой кислоты, озонолизом соответствующего этиленового углеводорода.

2. Нишите реакции кротоновой кислоты со следующими реагентами: а) раствором гидроксида натрия при комнатной температуре, б) хлористым водородом, в) хлористым тионилом, г) перманганатом калия в присутствии концентрированной серной кислоты при нагревании.

3. Напишите структурные формулы следующих соединений: α-фенилпропионовый альдегид; о-нитробензойный альдегид; ω-хлорацетофенон; 2,6-дисульфобензойный альдегид; п,п-ди-(диметиламино)бензофенон.

4. Из бензола получите все изомеры гидроксибензойпых кислот. Напишите реакции: а) с хлористым ацетилом, б) с этиловым спиртом в присутствии серной кислоты, в) с нитрующей смесью. Укажите влияние карбоксильной группы на ароматическое кольцо.

Вариант № 3

1. Назовите следующие производные карбоновых кислот:

2. При помощи каких реакции можно отличить ацетон от изомерного ему пропионового альдегида? Напишите уравнения реакций.

3. Опишите строение натриймалонового эфира. Какие соединения образуются при взаимодействии его со следующими реагентами: а) С₂Н₅Br; б) СlСH₂СООС₂Н₅ с последующим гидролизом и декарбоксили-рованием продуктов этих реакций? Рассмотрите механизмы реакций.

4. Напишите схему образования бензпинакона из бензофенона. Каков механизм реакции?

Вариант №4

1. Назовите следующие соединения:

2. Расположите в порядке увеличения кислотности следующие кислоты: α-хлорпропионовую, пропионовую, α-нитропропионовую. Объясните причины.

3. Получите N-метиламид бензойной кислоты, используя перегруппировку Бекмана.

4. Напишите схемы получения бензальдегида, о-толуилового альдегида, фенилуксусного альдегида: а) окислением соотвествуютих спиртов, б) гидролизом дигалогенпроизводных.

Вариант №5

1. По реакции Гриньяра получите м-толуиловую, фенилуксусную, метилфенилуксусную кислоты.

2. Напишите реакцию образования бисульфитного соединения пропионового альдегида и реакцию разложения этого соединения в присутствии соляной кислоты. Разберите механизм реакции присоединения бисульфита натрия.

3. Какую группу атомов называют кислотным остатком или ацилом. Рассмотрите ее строение. Приведите ацилы, соответствующие следующим кислотам: метановой, уксусной, пропановой, бутановой. Назовите их.

4. Для бензальдегида приведите реакции, отличающие его от альдегидов алифатического ряда.

Вариант №6

1. Напишите структурные формулы всех изомерных ароматических кислот С₈Н₈О₂ и назовите их.

2. Напишите схемы получения бензальдегида и метилфенилкетона всеми известными способами. Уажите общие и специфические методы получения ароматичеких альдегидов и кетонов.

3. Напишите уравнения реакций, показывающие, как можно получить бутандионовую кислоту из следующих веществ, используя любые необходимые реагенты: а) малоновой кислоты, б) 1,2-дибромэтана, в) малонового эфира, г) ацетата натрия.

4. Установите строение ароматического соединения, которое при оксимировании и последующем восстановлении образует β-фенилэтиламин.

Вариант №7

1. Напишите схемы синтеза диизопропилкетона: окислением соответствующего спирта, сухой перегонкой кальциевой соли карбоновой кислоты, озонолизом соответствующего этиленового углеводорода. Полученный кетон назовите по систематической номенклатуре.

2. Почему при метилировании бензола по Фриделю-Крафтсу получаются также полиметилбензолы, а при ацетилировании в аналогичных условиях образуется только ацетофенон?

3. Напишите реакции салициловой кислоты: а) с водным раствором щелочи, б) ацетилирования, в) этерификации этанолом, г) нитрования, д) бромирования.

4. Рассмотрите строение малонового эфира. Какие реакции протекают при действии на этот эфир следующих реагентов, а) CH₃CН₂ONa в спирте, б) NaNН₂ в жидком аммиаке, в) CH₃CHO, г) Вr₂, д) H₂O (H⁺, t).

Вариант №8

1. Напишите схемы реакций, позволяющих перейти от этилена к диэтилацеталю уксусного альдегида. Напишите механизм реакции образования полуацеталя.

2. Определите строение соединения C₉H₁₀O, которое реагирует с гидроксиламипом, дает реакцию серебряного зеркала, а при окислении превращается в вещество состава С₈Н₆О₄. При нитровании исследуемого соединения образуется лишь один изомер.

3. Получите 2-метилбутановую кислоту из вторичного бромистого бутила. Напишите для неё реакции с пятихлористым фосфором, аммиаком, этанолом в присутствии серной кислоты. Покажите механизм последней реакции.

4. Объясните, какие из следующих соединений обладают более сильными кислотными свойствами, чем бензойная кислота: пропионовая кислота, п-нитробензойная кислота, фенол.

Вариант № 9

1. Напишите уравнения реакции взаимодействия с синильной кислотой и гидроксиламином следующих соединений: пропаналя, бутанона-2, 2-метилпентанона-3. Разберите механизм реакции нуклеофильного присоединения на примере взаимодействия синильной кислоты с 2-метилпентаном-3.

2. Заполните схему превращений:

3. Получите фталевые кислоты. Покажите способы применения этих кислот в промышленности.

4. Напишите схемы гидролиза следующих соединений: хлорангидрида и сложного эфира масляной кислоты. Объясните каталитическое действие кислот в этом процессе.

Вариант №10

1. Получите из бензола п-нитробензальдегид и напишите для него реакции с HCN и NaHSO₃. Приведите механизм реакций.

2. Напишите реакции нитрования, сульфирования, хлорирования бензойной кислоты. Покажите механизм реакций и резонансные структуры σ-комплексов одной из этих реакций.

3. Каким образом можно выделить уксусный альдегид из смеси с этиловым спиртом? Напишите уравнения реакций и механизм реакций.

4. Чем объясняется относительная устойчивость карбоксилатного иона? Константа кислотности Ка (рКа).

Вариант №11

1. Из нормального бутилового спирта получите метилэтилкетон. Назовите его по систематической номенклатуре.

2. Напишите схемы получения п-толуиловой кислоты из соответствующих веществ: а) спирта, б) галогенпроизводного (с образованием на промежуточной стадии магнийорганического соединения).

3. Напишите реакции п-толуилового альдегида со следующими веществами: HCN, NaHSO₃, C₆H₅NH₂, PCl₅, N,N-диметиланилином.

4. Сравните строение карбоновой кислоты НСООН и ее аниона НСОО^-. Объясните изменение кислотности в приведенных соединениях: CH₃CH₂COOH < CH₂=CH-COOH < CH≡C-COOH.

Вариант №12

1. Получите реакцией Фриделя-Крафтса следующие соединения: ацетофенон, фенилэтилкетон, п-толилфенилкетон, бензилфенилкетон.

2. Какое соединение образуется, если бутанон-2 восстановить, полученный продукт последовательно обработать бромистым водородом, магнием в эфирном растворе, формальдегидом, затем подвергнуть гидролизу? Напишите уравнения реакций.

3. Напишите схемы превращения фталевого ангидрида в следующие соединения: о-фталевую кислоту, фталимид, антраниловую кислоту, фениловый эфир бензойной кислоты.

4. Приведите схему равновесного процесса, который имеет место при растворении карбоновой кислоты НСООН в воде. Какая константа является количественной мерой силы кислоты? Что такое рКa кислоты? Сравните кислотность карбоновых кислот с аналогичным свойством спиртов. Объясните имеющееся различие.

Вариант №13

1. Напишите реакции, с помощью которых можно о-толуолсульфокислоту превратить в следующие соединения: а) о-толуиловая кислота, б) бензойная кислота, в) салициловая кислота.

2. Окислением каких спиртов получаются следующие карбонильные соединения: метилэтилкетон, изопропилуксусный альдегид, триметилуксусный альдегид и этил-втор-бутилкетон? Напишите схемы реакции. Назовите исходные и конечные соединения по систематической номенклатуре.

3. Напишите структурную формулу вещества С₄Н₈O, если оно обладает следующими свойствами: дает бисульфитное производное, реагирует с гидроксиламином, дает реакцию серебряного зеркала, окисляется в изомасляную кислоту.

4. Из бромистого изобутила получите 3-метилбутановую кислоту и напишите реакции получения ее производных: хлорангидрида, амида, нитрила, аммонийной соли.

Вариант №14

1. Какие карбоновые кислоты можно получить окислением следующих гомологов бензола: а) этилбензола, б) п-ксилола, в) о-пропилтолуола? Напишите уравнения реакций.

2. Из каких карбонильных соединений при помощи реакции Гриньяра можно получить следующие спирты: бутанол-2, пентанол-2, 2-метилбутанол-2. Напишите схемы реакций. Укажите механизм реакции первой стадии превращений.

3. Какие соединения образуются в результате перегруппировки Бекмана стереоизомерных оксимов п-метоксибензофенона? Что образуется при их гидролизе.

4. Из малонового эфира получите бутановую кислоту. Напишите реакции образования хлорангидрида, амида и этилового эфира этой кислоты. Объясните механизм этерификации.

Вариант №15

1. Как получить ацетон из пропилена? Покажите химические свойства ацетона.

2. Напишите структурные формулы следующих соединений: о- и п-толуиловых альдегидов, 4,4'-дибромбензофенона, п-метоксибензальдегида

3. Сравните строение карбоновой кислоты RСООН и ее аниона RСOO^-. Объясните изменение кислотных свойств в следующих кислотах: НСООН > СН₃СООН > СН₃СН₂СООН; СН₃СООН < ClСН₂СН₂СООН < Cl₂СНСН₂СООН. Назовите данные кислоты.

4. Заполните схему:

Вариант №16

1. Какие соединения образуются при взаимодействии в присутствии AlCl₃ следующих веществ: этилбензола и хлористого ацетила, толуола и хлористого пропионила. Приведите механизм реакций.

2. Из метилэтилкетона получите соответствующие оксим, гидразон, фенилгидразон, семикарбазон. Напишите уравнения и механизм реакций.

3. С помощью индуктивного и мезомерного эффектов опишите влияние карбоксильной группы на углеводородный остаток в кислотах: а) пропионовой, б) акриловой. Укажите в радикале наиболее активные атомы водорода в реакции замещения.

4. Получите акриловую кислоту и на её примере охарактеризуйте свойства кислот.

Вариант №17

1. Укажите наиболее рациональную последовательность реакций в следующих превращениях: толуол → 3-бром-4-метилбензойная кислота.

2. Какие альдегиды вступают в реакцию альдольной конденсации: а) метилуксусный, б) диметилуксусный, в) тримегилуксусный? Напишите реакции. Покажите механизм.

3. Напишите реакции п-толуилового альдегида с уксусным ангидридом в присутствии CH₃COONa, с анилином, с фенолом.

4. Из бутилена получите метилэтилуксусную кислоту, а также ее производные: ангидрид, метиловый эфир, хлорангидрид, амид. Покажите механизм этерификации.

Вариант №18

1. Из бензальдегида получите β-фенилпропионовую кислоту.

2. Какие карбонильные соединения получаются при пиролизе кальциевых солей следующих кислот: муравьиной и пропионовой, уксусной и масляной, уксусной и изовалериановой, изомасляной и муравьиной?

3. Для каждой пары соединений приведите химическую реакцию, позволяющую отличить эти соединения: а) НСООН и СН₃СООН б) СН₂=СН-СООН и СН₃СН₂СООН; в) СН₂=СН-СООН и СН≡С-СООН.

4. Напишите уравнения реакций взаимодействия бензойной кислоты с аммиаком, этанолом в кислой среде, пятихлористым фосфором, оксидом алюминия.

Вариант №19

1. Напишите схемы превращения толуола в следующие соединения: п-аминобензойную кислоту, м-аминобензойную кислоту, п-бром-фенилпропионовую кислоту. Покажите химические свойства одной из них.

2. Какие соединения получатся, если этилпропилкетон восстановить, полученный спирт обработать последовательно бромистым водородом, магнием в эфирном растворе, формальдегидом, разбавленной соляной кислотой?

3. Реакцией Тимана-Реймера получите следующие гидроксиальдегиды:

4. Рассмотрите строение малонового эфира (диэтилового эфира малоновой кислоты). Объясните, почему он является СН-кислотой. Реакции с NaOCH₃.

Вариант №20

1. Напишите механизм этерификации п-нитробензойной кислоты метиловым спиртом.

2. В результате реакции Канниццаро получена смесь п-метоксибензойнокалиевой соли и п-метоксибензилового спирта. Какой альдегид подвергался конденсации? Получите исходный альдегид из п-крезола и п-гидроксибензойного альдегида.

3. Получше пропионовую кислоту из следующих соединений: 1-пропанола, пропена, бромистого этила, малонового эфира.

4. Из этилацетилена получите метилэтилкетон. Напишите для него реакции с пятихлористым фосфором, с синильной кислотой, с бисульфитом натрия, с гидроксиламнном. Покажите механизм последней реакции.