Тесты для самостоятельной работы

2.Реакция метилциклопентана с разбавленной HNO3 протекает:

1)как радикальное замещение;

2)как электрофильное замещение;

3)с гомолитическим разрывом связей;

4)с преимущественным образованием 1-метил -1-нитроциклопентана;

5)с преимущественным образованием 1-метил -2-нитроциклопентана;

6)в присутствии серной кислоты как катализатора.

3.1-Бутин в отличие от 2-бутина:

1)обесцвечивает бромную воду;

2)реагирует с метилмагнийиодидом;

3)реагирует с ацетоном;

4)восстанавливается до бутана;

5)реагирует с амидом натрия;

6)при гидратации образует альдегид.

4.Из этилбензола одностадийным синтезом можно получить:

1)1-фенил-1-хлорэтан;

2)мета-нитроэтилбензол;

3)фенилацетилен;

4)бензойную кислоту;

5)пара-фторэтилбензол;

6)фенилэтилен.

5.Фенол в отличие от этанола:

1)вступает в реакцию этерификации;

2)обесцвечивает бромную воду;

3)не реагирует с тионилхлоридом;

4)нельзя получить реакцией Гриньяра;

5)вступает в реакцию дегидратации;

6)можно получить гидролизом галогенопроизводных.

31

http://www.mitht.ru/e-library/rating

Комментарии к тесту № 5

Уровень А

1.Длина связи определяется как расстояние между ядрами связанных атомов и зависит от радиусов связанных атомов, от типа гибридизации, а также от кратности связи. Чем больше кратность связи, тем она короче.

2.- -Сопряжением называется взаимодействие двух (или более) -связей; оно возможно только тогда, когда двойные связи разделены одной простой связью.

3.Оценка силы кислот осуществляется через оценку устойчивости соответствующих им оснований (анионов). Чем устойчивее анион, тем более слабым основанием он является, тем более сильная кислота ему соответствует.

4.Количество конфигурационных изомеров определяется формулой N=2n, где n- число хиральных центров (асимметрических атомов). При наличии симметрии в структуре количество изомеров уменьшается на один, поскольку в этом случае среди изомеров есть ахиральный (мезо-форма).

5.Если исходным субстратом в реакции Вюрца является один алкилгалогенид, то

продукт реакции будет симметричным: 2 R-Hal + 2 Na → R-R + 2 NaHal

6.Циклоалканы с размером цикла С5-С6 так же, как и ациклические насыщенные углеводороды вступают в реакции SR.

7.Из всех способов получения алкенов стереоселективными реакциями являются реакции частичного восстановления алкинов в соответствующих условиях.

8.При озонолизе алкен превращается в карбонильные соединения, строение которых позволяет установить структуру исходного алкена:

R		R2		R					R2
C		C			C		O + O		C
R1		R3		R					R3
			1

9. Поскольку алкены из-за наличия -связи являются нуклеофилами, для них характерными являются реакции AdE. Так как вода - нуклеофильный реагент, следовательно, для реакции гидратации необходим катализатор, который превращал бы алкен в электрофильный интермедиат, а именно в карбокатион.

32

http://www.mitht.ru/e-library/rating

10.Для одностадийного способа получения изопрена (2-метил-1,3-бутадиена) необходимо, чтобы исходное соединение имело такой же углеродный скелет. Сопряженные диены получают в одну стадию: а) дегидрированием алкенов; б) дегидрогалогенированием галогеналкенов; в) дегалогенированием вицинальных дигалогеналкенов.

11.Это реакция Дильса-Альдера - межмолекулярная циклизация сопряженных диенов с алкенами ( 4+2]-циклоприсоединение).

3

2 4

+ 1 5

6

В циклогексене – продукте реакции 1,3-бутадиена и этилена – атомы углерода С(4) и С(5) до циклизации принадлежали исходному алкену. Если алкен имеет заместители, то в продукте они располагаются именно при этих атомах углерода. Кроме того, реакция протекает стереонаправленно: а именно, конфигурация двойной связи исходного алкена в продукте сохраняется.

12.Алкины можно получить в одну стадию: а) дегидрогалогенированием винилгалогенидов; б) алкилированием ацетилена после его предварительного депротонирования.

13.Будучи ненасыщенными соединениями, ацетилен и этилен вступают в реакции присоединения. Различие в химическом поведении этих соединений заключается в проявлении кислотных свойств. Атомы водорода в молекуле ацетилена являются более подвижными, чем в этилене, т.к. их связь с атомом углерода более полярна из-за большей электроотрицательности атома углерода в sp-гибридизации.

14.Для синтеза бензола с помощью перечисленных методов исходные соединения должны иметь столько же атомов углерода, сколько имеется в молекуле бензола.

15.Превращение бензола в изопропилбензол осуществляется только с помощью электрофильного алкилирования, в котором электрофильной частицей является карбокатион. Последний образуется из реагентов только в результате гетеролиза

связи ( или ), который характерен не для всех соединений.

33

http://www.mitht.ru/e-library/rating

16.Йодпроизводные углеводородов невозможно получить прямым йодированием алканов в силу инертности йода, поэтому их получают гетеролитическими реакциями.

17.На протекание реакций нуклеофильного замещения по одному из двух механизмов SN1 и SN2 влияет строение алкилгалогенида, а также природа растворителя. Для хирального исходного соединения альтернативные механизмы приводят к разным стереохимическим результатам реакции. Реакции элиминирования происходят, как правило, при более высоких температурах.

18.Реакция Гриньяра применяется для получения спиртов, строение которых определяется природой исходного карбонильного соединения: из формальдегида получаются первичные спирты, из альдегидов - вторичные, из кетонов - третичные.

19.Тионилхлорид (дихлорангидрид сернистой кислоты) используется как донор Cl-

нукулеофила для превращения ОН-группы в легко уходящий заместитель в реакциях SN.

20.Гидроксид натрия выполняет в данном случае двоякую роль: и как нуклеофильный реагент в нуклеофильном замещении, и как основание, генерирующее нуклеофильный реагент для последней стадии.

Уровень В

1.В молекуле нитроэтена имеются две двойные связи (С=С и N=O), разделенные только

одной простой связью. Кроме того, атом азота имеет положительный заряд и связь с

атомом кислорода, заряженным отрицательно.

2.Реакция циклоалканов (как и алканов) с азотной кислотой протекает с образованием промежуточных интермедиатов в виде радикалов. Высокая селективность реакции объясняется бóльшей стабильностью некоторых из них.

3.Очевидно, что одинаковыми для 1- и 2-бутина будут реакции присоединения по тройной

связи, т.к. ее местоположение на протекание таких реакций не влияет. Отличие следует

искать в наличии или отсутствии атома водорода при тройной связи.

4.Для правильного решения этого задания необходимо знать химические свойства бензола и его гомологов с учетом правила ориентации в реакциях SE для этильной группы. Поскольку в молекуле этилбензола имеется насыщенная боковая цепь (этил), он должен проявлять и свойства алканов.

5.Фенол – это ароматическое соединение, в котором гидроксильная группа находится в сопряжении с ядром, в связи с чем, реакционная способность ароматического ядра повышается, а О-нуклеофильность и подвижность гидроксильной группы понижаются.

34

http://www.mitht.ru/e-library/rating

Тест № 6

Уровень А (выбрать один из предложенных вариантов ответа)

1.Валентный угол между связями С(1)-С(2) и С(2)-С(3) в молекуле 1,2- бутадиена составляет: (А) 109,5О; (Б) 120О; (В) 180О; (Г) 60О.

2.+М-Эффект могут проявлять оба заместителя: (А) СН=О и Сl; (Б) ОН и СН3; (В) ОСН3 и Br; (Г) NH2 и CCl3.

3.Среди перечисленных соединений самой слабой кислотой является: (А) этилен; (Б) фенол; (В) ацетилен; (Г) вода.

4.При определении конфигурации асимметрического атома углерода самым старшим заместителем среди перечисленных является: (А) изопропил; (Б) трет-бутил; (В) изобутил; (Г) втор-бутил.

5.Метилциклопропан можно получить одностадийным синтезом из: (А) бутана; (Б) 2-бутена; (В) 1,3-дибромбутана; (Г) 1,3-бутадиена.

6.При монобромировании пропана на свету при 20 ОС с последующей обработкой продукта натрием можно получить: (А) гексан; (Б) бутан; (В) 2,3- диметилбутан; (Г) 2,2-диметилбутан.

7.2-Бутен можно получить: (А) дегалогенированием 1,3-дибромбутана; (Б) дегидратацией 1-бутанола; (В) дегидрогалогенированием 2,3-дибромбутана; (Г) реакцией 2,3-дибромбутана с цинком.

8.2-Метил-2,3-эпоксибутан образуется при действии на 2-метил-2-бутен: (А) надуксусной кислоты; (Б) озона; (В) водного раствора перманганата калия на холоду; (Г) водного раствора перманганата калия при нагревании.

9.С хлороводородом в соответствии с правилом Марковникова реагирует: (А) 3,3,3-трихлорпропен; (Б) 2-метилпропен; (В) этилен; (Г) цис-2-бутен.

10.1,3-Бутадиен можно получить: (А) дегидратацией 1-бутанола; (Б) дегидратацией 1,3-бутандиола; (В) дегидрохлорированием 1,2-дихлорбутана; (Г) дегидробромированием 2,3-дибромбутана.

11.Реакцией Дильса – Альдера нельзя получить: (А) циклогексен; (Б) цис-4,5- диметилциклогексен; (В) транс-1,2-диметилциклогексан; (Г) 1- метилциклогексен.

12.Пропин можно получить в одну стадию: (А) из пропана; (Б) из 1- бромпропена; (В) из 1,2-пропандиола; (Г) из пропена.

35

http://www.mitht.ru/e-library/rating

13.При взаимодействии 1-гексина с изопропилмагнийхлоридом в качестве одного из продуктов образуется: (А) метан; (Б) хлор; (В) пропан; (Г) водород.

14.Активирующим заместителем в реакциях электрофильного замещения ароматических соединений является: (А) С2F5; (Б) NO2; (В) ОН; (Г) Cl.

15.Для синтеза этилбензола бензол подвергают реакции: (А) с этиленом в

присутствии КОН; (Б) с этилхлоридом в присутствии H2SO4; (В) с этаном на свету; (Г) с этилхлоридом в присутствии хлорида алюминия.

16.При взаимодействии этилбензола с бромом на свету образуется: (А) пара-бромэтилбензол; (Б) 1-бром-1-фенилэтан; (В) 1-бром-2-фенилэтан; (Г) мета-бромэтилбензол.

17.Реакция (S)-3-бром-3-метилгексана с водным раствором КОН при 20 ОС приводит к образованию: (А) 2-этил-1-пентена; (Б) 3-метил-2-пентена; (В) (R)- 3-метил-3-гексанола; (Г) рацемического 3-метил-3-гексанола.

18.втор-Бутиловый спирт можно получить реакцией Гриньяра, используя: (А) пропаналь; (Б) изопропилмагнийбромид; (В) формальдегид; (Г) пропилмагнийхлорид.

19.2-Пропанол нельзя превратить в изопропилацетат реакцией: (А) с уксусным ангидридом; (Б) с ацетилхлоридом; (В) с ацетиленом; (Г) с уксусной кислотой.

20.С фенолом не реагирует: (А) ацетон; (Б) бром; (В) соляная кислота; (Г) серная кислота.

Уровень В (выбрать три из предложенных вариантов ответа)

1.Для конфигурационных изомеров справедливы следующие утверждения:

1)это структурные изомеры;

2)они подразделяются на энантиомеры и диастереомеры;

3)они отличаются пространственным расположением атомов и групп;

4)они отличаются углеродным скелетом;

5)они все являются хиральными;

6)среди них есть оптически неактивные соединения.

2.Для бутана справедливы следующие утверждения:

36

http://www.mitht.ru/e-library/rating

1)вступает в реакции электрофильного присоединения;

2)в реакции с хлором образует два продукта монохлорирования;

3)реакция с SO2 и Cl2 протекает как радикальное замещение;

4)его можно получить реакцией Вюрца из 1-хлорбутана;

5)при высоких температурах подвергается крекингу;

6)при нагревании на Cr2O3 не подвергается дегидрированию.

3.Региоселективно протекают следующие реакции:

1)1-метилциклопентен и бромоводород;

2)циклогексен и надбензойная кислота;

3)3,3,3-трифторпропен и бром;

4)пропен и хлор в воде;

5)1-пентин и хлороводород;

6)2-бутин и 1 эквивалент бромоводорода.

4.Толуол в отличие от фенола:

1)не реагирует с бромной водой;

2)реагирует с серной кислотой медленнее, чем бензол;

3)окисляется до бензойной кислоты;

4)не реагирует с гидроксидом натрия;

5)не реагирует с хлорангидридом уксусной кислоты;

6)реагирует с ацетоном.

5.Как мономолекулярное замещение протекают реакции:

1)этилхлорид и аммиак;

2)аллилбромид и вода;

3)(S)-2-фенил-2-хлорбутан и ацетат натрия в воде;

4)(R)-2-бромбутан и нитрит натрия в диметилформамиде;

5)1-бромпентан и КОН в этаноле при нагревании;

6)трет-бутилхлорид и водный раствор КОН.

37

http://www.mitht.ru/e-library/rating

Комментарии к тесту № 6

Уровень А

1.Валентный угол (угол между двумя связями одного атома) зависит от типа гибридизации атома. Для атома, находящегося в состоянии sp3-гибридизации валентный угол составляет 109,5о, для sp2 – 120о, а для sp – 180о, соответственно.

2.Если заместитель Х имеет неподеленную пару электронов и связан с ненасыщенной или ароматической системой, то он проявляет положительный мезомерный эффект:

H2CCX

3.Кислотные свойства водородных соединений элементов увеличиваются с возрастанием электроотрицательности атома элемента, связанного с водородом.

4.Старшинство заместителя определяется порядковым номером атома, связанного с хиральным центром. Если же этот критерий не дает различия, то сравнение проводят в следующих слоях атомов каждого из сравниваемых заместителей до тех пор, пока не найдется различие.

5.Циклопропан и его гомологи получают внутримолекулярной реакцией Вюрца.

6.Фотохимическое бромирование пропана происходит с высокой степенью региоселективности, которая определяется меньшей активностью брома по сравнению, например, с хлором и различной стабильностью алкильных радикалов. При обработке галогеналкана натрием (реакция Вюрца) происходит сдваивание алкильных радикалов, и образуется алкан симметричного строения.

7.В случае реакций дегидратации и дегидрогалогенирования следует руководствоваться правилом Зайцева, а в случае реакций дегалогенирования необходимо обратить внимание на то в каких положениях относительно друг друга стоят атомы галогена.

8.Оксираны (эпоксиалканы) образуются из алкенов в результате реакции эпоксидирования по Прилежаеву.

9.Правилу Марковникова подчиняются соединения с несимметричной С=С-связью, имеющей заместители, проявляющие +I или +M-эффекты.

38

http://www.mitht.ru/e-library/rating

10.Сопряженные диены можно получить при помощи реакций дегидратации или дегидрогалогенирования из алкандиолов или, соответственно, дигалогеналканов, если гидроксильные группы или атомы галогена находятся в положениях 1,3 или 1,4 относительно друг друга.

11.Реакция Дильса – Альдера – это взаимодействие сопряженных диенов с алкенами при нагревании (под давлением), приводящее к образованию

циклогексена или замещенных циклогексенов, причем π-связь образуется между центральными атомами бывшей сопряженной системы диена.

12.Алкин в одну стадию можно получить: 1) реакцией дегидрогалогенирования винилгалогенида; 2) алкилированием подходящего ацетиленида.

13.В данной реакции 1-гексин как алкин с концевой тройной связью выступает в роли С-Н кислоты, а реактив Гриньяра как сильное С-основание.

14.К активирующим заместителям относятся атомы или группы атомов, проявляющие электронодонорные свойства (+I или +M>-I или +I,+M-эффекты) и повышающие таким образом электронную плотность на атомах углерода в бензольном кольце.

15.Для одностадийного синтеза алкилбензолов используют электрофильное замещение атома водорода в бензольном кольце на алкильную группу. Таким образом, реагент должен в условиях реакции генерировать карбокатион (электрофильный алкил).

16.Реакция алкилбензолов с хлором или бромом при освещении является реакцией радикального замещения атома водорода на галоген в боковой цепи. Стадией, определяющей скорость реакции, является образование наиболее

устойчивого радикала, стабилизированного р-π -сопряжением.

17.В данной реакции участвует третичный алкилгалогенид, который реагирует в диполярном протонном растворителе (H2O), обладающем высокой ионизирующей способностью. Образующийся катионный интермедиат, будучи плоским, атакуется нуклеофилом с каждой стороны от плоскости с равной вероятностью.

18.Чтобы правильно выбрать альдегид и реагент Гриньяра, необходимо молекулу целевого спирта разбить на две части по углерод-углеродной связи C-C-OH. При этом фрагменту C-OH соответствует альдегид, фрагменту C – магнийорганическое соединение.

39

http://www.mitht.ru/e-library/rating

19.Сложные эфиры карбоновых кислот являются продуктами О-ацилирования спиртов (ацилирование – замещение атома водорода на ацильный остаток кислоты RC=O). Поэтому ацилировать спирты нельзя соединениями, в которых нет ацильной группы, связанной с легко уходящей группой.

20.Фенол является С- и О-нуклеофильным соединением, а также ОН-кислотой. Поэтому он может реагировать с электрофильными реагентами, а также с достаточно сильными основаниями.

Уровень В

1.К конфигурационным изомерам относятся изомеры, которые отличаются расположением заместителей вокруг асимметрического атома углерода. При наличии двух или более хиральных центров изомеры существуют в виде энантиомеров и диастереомеров. Вещества являются оптически активными только в том случае, если их молекулы хиральны.

2.Алканы вступают в реакции радикального замещения, подвергаются каталитическому дегидрированию и крекингу при высоких температурах.

3.Региоселективной называется реакция, при которой преимущественно образуется один из региоизомеров. Например, присоединение к несимметричным алкенам или алкинам несимметричных реагентов (H-Х, HO-Cl и т.д.) происходит региоселективно.

4.Фенол в отличие от толуола имеет в бензольном кольце более сильный активирующий заместитель, поэтому его реакции с некоторыми электрофилами не нуждаются в катализе. Также фенол может реагировать и с некоторыми более слабыми электрофилами, с которыми бензол и его гомологи не взаимодействуют. Кроме того, фенол является достаточно сильной ОН-кислотой.

5.Галогенпроизводные углеводородов реагируют по механизму SN1, когда в ходе реакции возможно образование стабильных карбокатионов – бензильного, аллильного типов или третичных – в полярном протонном растворителе.

40

http://www.mitht.ru/e-library/rating