Sbornik_zadach_po_OKh_chast_2__2004

е) диметиламин и пропаналь; ж) 2-бутанон и диметиламин; з) продукт реакции «ж» и пропаноилхлорид.

35.При взаимодействии бутиламина с нитритом натрия и соляной кислотой выделяется азот и образуется смесь следующих продуктов: 1-бутанол (25%), 2-бутанол (13%), 1-бутен и 2-бутен (37%),

бутилхлорид (5%) и втор-бутилхлорид (3%). Образование какого промежуточного соединения, общего для всех этих продуктов, наиболее вероятно. Напишите реакции, объясняющие образование этих различных продуктов.

36.Предложите качественные реакции, позволяющие различить следующие пары соединений: а) этиламин и нитроэтан; б) этиламин и анилин; в) пропиламин и дипропиламин; г) трипропиламин и тетрапропиламонийхлорид.

37.Из толуола и других необходимых реагентов получите следующие соединения: а) анилин; б) мета-броманилин; в) 2-фенил-1-этанамин; г) бензиламин; д) бензилдиметиламин; е) пара-броманилин; ж) 4- амино-2-нитробензойную кислоту; з) 3-бром-4-метиланилин; и) пара- толуидин; к) 2,6-дибромтолуол; л) орто- и пара-толуиловые кислоты; м) орто-, мета- и пара-метоксибензойные кислоты; н) пара-крезол; о) мета-крезол; п) мета-метилбензонитрил; р) 4-метил-3- нитрофенол; с) 4-бром-2-нитротолуол; т) мета-иодбензойная кислота.

38.Напишите уравнения реакций пара-толуидина со следующими реагентами: а) NаNО2 в присутствии НСI; б) уксусный ангидрид; в) бромная вода; г) бутилиодид. Сравните основность продуктов реакций «б» и «г». Из пара-толуидина получите следующие соединения: 1) пара-ацетиламинобензойную кислоту; 2) 2-бром-4- метиланилин.

39.Из анилина и других необходимых реагентов получите следующие соединения: а) пара-аминобензолсульфамид (белый стрептоцид); б) 2,6-диброманилин; в) мета- и пара-броманилин; г) N,N-диметил- пара-фенилендиамин; д) пара-нитрозо-N-этиланилин; е) ацетанилид;

ж) N-фенилфталимид; з) N,N-диметиланилин; и) пара- бромбензиламин; к) 1,3,5-трибромбензол; л) фенилдиазонийхлорид; м) фенилдиазонийтетрафторборат; н) пара-нитроанилин; о) бензонитрил; п) фторбензол; р) хлорбензол; с) иодбензол;

41

www.mitht.ru/e-library

т) фенол; у) бензол; ф) 4-гидроксиазобензол; х) 3-фтор-4-карбокси-4 - диэтиламиноазобензол.

40.Из бензола и других необходимых реагентов получите фенилдиазонийхлорид и напишите для него уравнения реакций: а) с водным раствором гидроксида натрия; б) с мета- диметоксибензолом; в) с N,N-диэтиланилином. Опишите механизм реакции (в).

41.Сравните следующие соединения по основности: а) пара- метиланилин, пара-нитроанилин, N-метиланилин, ацетанилид,

бензиламин;	б)	N,N-диметиланилин,		пара-нитроанилин,
N-метиланилин, ацетанилид; в) метиламин, диметиламин, анилин,
N,N-диметиланилин,		пара-метиланилин;		г)	бензиламин,
N-метиланилин,	ацетанилид,		циклогексилэтиламин,			анилин;
д) N-этилацетамид,		бутиламин,	диметилэтиламин,		диэтиламин;

е) метиламин, триметиламин, гидроксид тетраметиламмония, мочевина, сукцинимид.

42.Осуществите следующие превращения: а) анилин нитробензол азоксибензол; б) анилин пара-броманилин; в) этилбензол орто-

этилбензойная кислота; г) толуол 4,4 -диметилазобензол; д) анилин 2,4,6-триброманилин; е) толуол 3,5-дибромтолуол;

ж) толуол 4-метил-2-хлоранилин;		з) анилин 2-метил-4-
нитробензойная кислота; и) мета-аминобензойная кислота
2,4,6-трибромбензойная	кислота;	к)	пара-хлоранилин
пара-хлорфенилгидразин; л) анилин		фенилуксусная кислота;
м) анилин пара-броманилин; н) анилин			сульфаниланилид;
о) нитробензол бензойная кислота;		п) бензол 4-гидрокси-4 -
хлоразобензол.

43. Напишите уравнения реакций следующих соединений с NаNО2 и НСI: а) орто-толуидин; б) бензиламин; в) метиламин; г) диметиламин; д) триметиламин; е) N,N –диметиланилин; ж) пара- нитроанилин. Для продукта реакции «ж» опишите превращения при изменении рН-среды от кислой до сильно щелочной.

44. Определите строение азосоединений, при восстановлении которых получаются: а) пара-нитроанилин и 1-амино-2-нафтол; б) сульфаниловая кислота и пара-фенилендиамин. Напишите соответствующие уравнения реакций и опишите механизм

42

www.mitht.ru/e-library

образования исходного азосоединения «а». Как называется этот краситель?

45. Из бензола и других необходимых реагентов с использованием солей диазония получите следующие соединения: а) мета- дихлорбензол; б) мета-бромбензонитрил; в) 1,3,5-трибромбензол; г) 1,3-дибром-2-иодбензол; д) 2,6-динитробензойная кислота; е) 3,4,5-трибромфенол; ж) 1,3-дибром-5-нитробензол.

46. Опишите механизм следующей реакции:

CH2 N	N+
+ TsCl
CH2OH	Cl

47. Назовите азо- и диазосоставляющие, из которых могут быть получены следующие азосоединения:

	H3C		CH3
а) HO	N N	CH3; б) (CH3)2N	N N	NO2;

в) ONNNOH

Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите все полученные соединения и предложите схемы получения азосоставляющих из нитробензола.

48.Расположите в ряд по увеличению активности в реакции азосочетания с фенилдиазонийхлоридом следующие соединения: а) орто-нитрофенол, мета-хлорфенол, 2,6-динитрофенол, фенол, пара–крезол; б) мета-толуидин, мета-нитроанилин, 3,5-динитроанилин, анилин, N,N-диметиланилин.

49.Напишите уравнения реакций азосочетания следующих соединений: а) диметиланилин и 3-нитрофенилдиазонийхлорид; б) β-нафтол и гидросульфат пара-толилдиазония; в) фенол и 3,4- диметоксифенилдиазонийхлорид.

43

www.mitht.ru/e-library

15.Аминокислоты

1.Напишите формулы следующих соединений: α-аминопропионовая кислота; β-аминомасляная кислота; Ν-метил-γ-аминовалериановая кислота; глицин; L-2-аминопентановая кислота; D-α-аминомасляная кислота; L-α-аминоглутаровая кислота; N-ацетил-β- аминопропионовая кислота.

2.Назовите следующие соединения:

CH CHCOOH

CONH2

COOH

а)

2

б)

в) H

NH2

NH2

N

CH2CH(CH3)2

COOH

COOH

NH2CH2CH2CH2CH2CHCOOH

г)

д) NH2

H

е)

NHCOCH3

NH2

CH2COOH

ж)

CH3CHCH2CHCOOH

з)

CH3

CHCOOCH2CH3

CH3

NH

O

NHCH

и)

CH

3

2

NH3 I

O

NH

CH3

CH3

HOOCCHCH2CH2COOH

O

к)

л) CH

N

O

м)

NHCOCH CH

NH

2 3

3

3.Что такое изоэлектрическая точка? Сравните изоэлектрические точки для следующих соединений: глицин (аминоуксусная кислота), 2,5-диаминопентановая кислота, глутаминовая кислота (α-аминоглутаровая кислота). Ответ поясните. Объясните, почему для глицина изоэлектрическая точка не равна 7 (рI 6,1).

4.Аминокислоты имеют аномально высокие температуры плавления. Как можно объяснить это явление? Изобразите строение аланина (α-аминопропионовой кислоты) при разных значениях рН раствора: а) рН = рI; б) рН › рΙ; в) рН ‹ рІ.

5.Объясните, почему орто- и пара-аминобензойные кислоты практически не образуют диполярные ионы, а сульфаниловая кислота (пара-аминобензолсуфокислота) образует? Почему сульфаниловая кислота растворяется в растворах щелочей и не растворяется в кислотах?

44

www.mitht.ru/e-library

6.Образует ли диполярный ион никотиновая кислота (3-пиридинкарбоновая кислота)? Ответ поясните. Какой продукт образуется при нагревании никотиновой кислоты с метилиодидом?

7.Получите следующие соединения из подходящих карбонильных соединений методом Штреккера: а) α-аминопропионовая кислота; б) α-аминомасляная кислота; в) α-аминофенилуксусная кислота; г) α- аминовалериановая кислота.

8.Из подходящего карбонильного соединения и малоновой кислоты получите следующие соединения: а) β-аминомасляная кислота; б) 3- амино-3-фенилпропановая кислота; в) 3-амино-3-метилбутановая кислота; г) 3-аминопентановая кислота.

9.Какие аминокислоты можно получить: а) при нагревании бензальдегида, малоновой кислоты и аммиака; б) при взаимодействии 3-бромбутановой кислоты с избытком (› 2 эквив.) аммиака; в) при каталитическом гидрировании мононитрила малоновой кислоты; г) при нагревании пропаналя, малоновой кислоты и аммиака; д) при взаимодействии коричной кислоты с избытком аммиака (› 2 эквив.)?

10.Глутаминовая (α-аминоглутаровая) кислота может быть получена по методу Штреккера из акролеина. Изобразите схему последовательных реакций, которые при этом необходимо осуществить.

11.Осуществите следующие превращения: а) акриловая кислота → 4-аминобутановая кислота; б) акрилонитрил → 3-аминопропановая кислота; в) пропановая кислота → 3-амино-2-метилпропановая

кислота; г) пропановая кислота → 2-аминопропановая кислота; д) акролеин → 2-аминоглутаровая кислота; е) толуол → пара- аминобензойная кислота; ж) фталевая кислота → орто- аминобензойная кислота; з) толуол → мета-аминобензойная кислота.

12. Как различные аминокислоты относятся к нагреванию? Напишите уравнения реакций, которые происходят при нагревании следующих соединений: а) 2-аминобутановая кислота; б) 2-амино-3- метилпентановая кислота; в) 2-амино-3-фенилпропановая кислота; г) 3-аминопропановая кислота; д) 3-амино-2-метилбутановая кислота; е) 4-аминобутановая кислота; ж) 5-аминогептановая

45

www.mitht.ru/e-library

кислота; з) орто-(аминометил)бензойная кислота; и) (орто- аминофенил)уксусная кислота.

13.Изобразите схему получения -капролактама из фенола с использованием перегруппировки Бекмана. Почему это соединение нельзя получить нагреванием 6-аминогексановой кислоты?

14.Предложите схему получения -аминовалериановой кислоты из адипиновой кислоты (с использованием перегруппировки Бекмана).

15.Напишите уравнения следующих реакций: а) глицин и бензиловый эфир хлоругольной кислоты в присутствии основания; б) продукт реакции «а» и тионилхлорид; в) продукт реакции «б» и 2-аминопропановая кислота в присутствии основания. Какое соединение получится при действии на продукт реакции «в» водорода на палладии, если при этом также образуются толуол и диоксид углерода?

16.Напишите уравнения следующих реакций: а) 2-аминопропановая

кислота и бензоилхлорид в присутствии основания; б) 2- аминобутандиовая кислота и нитрит натрия в соляной кислоте; в) глутаминовая кислота и избыток (› 2 эквив.) этанола в присутствии хлороводорода; г) глицин и избыток (› 3 эквив.) метилиодида в присутствии гидрокарбоната натрия; д) фталимид и акрилонитрил с последующим гидролизом образующегося продукта в кислой среде.

17.Предложите способ получения гиппуровой кислоты (N-бензоилглицина) из уксусной кислоты и других необходимых реагентов. Напишите уравнения следующих реакций: а) гиппуровая кислота и тионилхлорид при нагревании; б) продукт реакции «а» и избыток (› 2 эквив.) аммиака; в) продукт реакции «а» и этанол в присутствии кислоты Бренстеда; г) продукт реакции «а» и глицин.

18.Предложите схему получения -валеролактама из акрилонитрила, малоновой кислоты и других необходимых реагентов.

19.Анестезин (этил-пара-аминобензоат) и новокаин (2-диэтиламиноэтил-пара-аминобензоат) – известные анестетики. Предложите схему их получения из толуола и других необходимых реагентов.

20.Получите фенилаланин (3-фенил-2-аминопропановую кислоту) двумя способами: синтезом Штреккера и по Габриэлю. Превратите

46

www.mitht.ru/e-library

фенилаланин в следующие соединения: а) N-бензоилфенилаланин; б) этил-2-амино-3-фенилпропаноат; в) 3,6-дибензил-2,5- диоксопиперазин; г) 2-гидрокси-3-фенилпропановая кислота. Какой продукт образуется при нагревании фенилаланина с избытком (› 3 эквив.) метилиодида?

21.Используя фталимидный метод Габриэля, превратите масляную кислоту в 2-аминобутановую кислоту и для последней напишите уравнения следующих реакций: а) с уксусным ангидридом; б) с этанолом в присутствии хлороводорода; в) с тионилхлоридом в кислой среде; г) избытком (› 3 эквив.) этилиодида; д) с нитритом натрия в соляной кислоте.

22.Из подходящего карбонильного соединения, малоновой кислоты и аммиака получите 3-аминопентановую кислоту и превратите ее в следующие соединения: а) 2-пентеновая кислота; б) 3- гидроксипентановая кислота; в) N-ацетил-3-аминопентановая кислота; г) метил-3-аминопентаноат; д) N-бензилиден-3- аминопентановая кислота. Что происходит с 3-аминопентановой кислотой при нагревании?

16. Углеводы

1. Дайте определения следующим понятиям: а) углеводы; б) моносахариды (монозы); в) дисахариды (биозы); г) олигосахариды; д) полисахариды; е) эпимеры; ж) аномеры.

2.Изобразите проекционные формулы всех D-альдогексоз. Конфигурация какого из асимметрических атомов углерода в этих соединениях определяет принадлежность этих гексоз к D-ряду?

3.Изобразите проекционные формулы всех альдопентоз L-ряда. Укажите среди них эпимеры.

4.Изобразите проекционные формулы Фишера следующих соединений: а) D-глицериновый альдегид; б) D-эритроза и ее энантиомер; в) L- рибоза и ее эпимер; г) D-глюкоза и ее эпимер; д) -L-маннофураноза и ее аномер; ж) D-глюцит и его энантиомер; з) D-галактоновая кислота; и) L-маннаровая кислота.

47

www.mitht.ru/e-library

5. Назовите следующие соединения:

а)

б)

в)

CH2OH

г)

CH2OH

CH

O

COOH

O

HO

H

H

OH

HO

H

H

OH

HO

H

H

OH

HO

H

HO

H

H

OH

H

OH

HO

H

HO

H

H

OH

CH2OH

CH2OH

CH2OH

CH OH

2

д)		е)			ж)
CH2OH	OH	OH	O		CH2OH
					O
O		CH2OH
					OH	O
				O CH2CH3
OH	OH	OH	OH		OH

OH

6.Напишите формулы следующих соединений: а) D-галактаровая кислота; б) L-глюкоза; в) D-маннит; г) L-манноновая кислота; д) α-L- глюкопираноза и ее аномер; е) бензил-α-D-маннопиранозид; ж) β-D- рибофураноза и ее аномер; з) 4-О-(α-D-галактопиранозил)-α-D- глюкопираноза и ее аномер; и) 1-О-(α-D-глюкопиранозил)-β-D- фруктофуранозид.

7.Что такое кольчато-цепная изомерия моносахаридов? Изобразите кольчато-цепные равновесия для следующих соединений: а) D- манноза; б) D-треоза; в) L-рибоза; г) L-фруктоза; д) (3S,4S,5S)- 1,3,4,5,6-пентагидрокси-2-гексанон; е) (2R,3S,4R)-2,3,4,5-

тетрагидроксипентаналь; ж) L-галактоза; з) L-эритроза.

8.Что такое мутаротация? Чем объясняется это явление? Для каких из приведенных ниже соединений возможна мутаротация: а) α-D- галактопираноза; б) метил-ß-D-маннофуранозид; в) α-L- эритрофураноза; г) β-D-фруктофураноза; д) фенил-β-D-

рибопиранозид; е) 4-О-(α-D-глюкопиранозил)-α-D-глюкопираноза; ж) D-галактоновая кислота; з) 6-О-(β-D-глюкопиранозил)-β-D- маннопираноза; и) D-маннит; к) 1-О-(α-D-маннопиранозил)-α-D- маннопиранозид. Изобразите процессы, объясняющие мутаротацию для тех соединений, для которых она возможна.

9.Изобразите энергетически наиболее выгодные конформации

следующих соединений: а) α-D-глюкопираноза; б) β-D-

48

www.mitht.ru/e-library

маннопираноза; в) β-D-галактопираноза; г) β-D-рибопираноза; д) метил-β-D-глюкопиранозид; е) метил-α-D-глюкопиранозид. Какой из аномеров D-глюкозы преобладает в термодинамическом равновесии? Почему?

10.Осуществите следующие превращения: а) D-арабиноза → D-манноза; б) L-ликсоза → L-галактоза; в) D-эритроза → D-арабиноза; г) D-галактоза → D-ликсоза; д) L-глюкоза → L-арабиноза.

11.Из подходящей альдопентозы получите D-глюкозу. Изобразите для полученного соединения кольчато-цепную изомерию и напишите уравнения следующих реакций: а) с гидроксиламином; б) с бромной водой; в) с бензиловым спиртом в присутствии хлороводорода; г) с избытком (› 5 эквив.) этилиодида в присутствии подходящего основания; д) с избытком (› 5 эквив.) ортоиодной кислоты.

12.Из подходящей альдотетрозы получите L-рибозу. Изобразите для полученной монозы кольчато-цепную изомерию и напишите уравнения следующих реакций; а) с этанолом в присутствии хлороводорода; б) с разбавленной азотной кислотой при нагревании; в) с избытком (› 4 эквив.) уксусного ангидрида в кислой среде; г) с боргидридом натрия. Обладает ли оптической активностью продукт реакции «г»? Ответ поясните.

13.Из подходящей альдогексозы получите L-ликсозу. Изобразите для полученной монозы кольчато-цепную изомерию и напишите уравнения следующих реакций: а) с избытком (› 4 эквив.) метилиодида в присутствии подходящего основания; б) с синильной кислотой; в) с аммиачным раствором оксида серебра; г) с насыщенным раствором аммиака в метаноле. Мутаротирует ли в растворе продукт реакции «а»? Ответ поясните.

14.Из подходящей альдогептозы получите D-глюкозу и напишите для нее уравнения следующих реакций: а) с избытком (› 2 эквив.) ацетона в кислой среде; б) с 1-пропанолом в кислой среде; в) с избытком (› 5 эквив.) бензоилхлорида в пиридине; г) с насыщенным раствором аммиака в метаноле. Что происходит с глюкозой в присутствии оснований?

15.Рассмотрите кольчато-цепную изомерию D-фруктозы и напишите для нее уравнения следующих реакций: а) с ацетоном в кислой

49

www.mitht.ru/e-library

среде; б) с избытком метилиодида в присутствии основания; в) с избытком (› 5 эквив.) уксусного ангидрида в кислой среде. Объясните, почему, в отличие от «обычных» кетонов, D-фруктоза дает реакцию «серебряного зеркала» при взаимодействии с аммиачным раствором оксида серебра?

16. Напишите уравнения реакций следующих соединений с ацетоном в кислой среде: а) α-D-галактопираноза; б) α-D-глюкофураноза; в) метил-β-D-рибофуранозид; г) β-D-фруктофураноза; д) α-D- глюкопираноза. Почему сахароза не реагирует с ацетоном в кислой среде, в то время как моносахариды, из остатков которых состоит эта биоза, – D-глюкоза и D-фруктоза – реагируют?

17.Напишите уравнения следующих реакций: а) метил-α-D- рибофуранозид и 3-пентанон в кислой среде; б) продукт реакции «а» и перманганат калия при нагревании; в) продукт реакции «б» и разбавленный раствор соляной кислоты при нагревании.

18.Установите строение альдогексозы, которая при нагревании с разбавленной азотной кислотой образует оптически неактивное соединение, а при деградации по Волю превращается в D-рибозу. Напишите уравнения указанных превращений. Рассмотрите кольчато-цепную изомерию этой альдогексозы и напишите для нее уравнения реакций: а) с синильной кислотой; б) с бромной водой; в) с метанолом в присутствии хлороводорода; г) с боргидридом натрия.

19.Установите строение альдогексозы, которая при взаимодействии с боргидридом натрия превращается в оптически неактивное соединение, а при деградации по Волю образует L-ликсозу. Напишите уравнения указанных превращений. Рассмотрите кольчато-цепную изомерию этой альдогексозы и напишите для нее уравнения реакций: а) с гидроксиламином; б) с избытком (› 5 эквив.) этилиодида в присутствии основания; в) с анилином. Подвержен ли мутаротации продукт реакции «б»? Ответ поясните. Что произойдет с этим продуктом при последовательном действии на него разбавленной соляной кислоты и затем аммиачного раствора оксида серебра?

20.Из D-маннозы получите соответствующую альдопентозу. Для последней рассмотрите кольчато-цепную изомерию и напишите уравнения следующих реакций: а) с избытком (› 2 эквив.) ацетона в

50

www.mitht.ru/e-library