- •Я. М. Каток, о. Я. Толкач органическая химия задачи и упражнения
- •Предисловие
- •1. Классификация и номенклатура органических соединений
- •Классы органических соединений
- •Углеводороды и углеводородные радикалы (перечислены в порядке возрастания старшинства)
- •Основы рациональных названий и окончаний по систематической номенклатуре основных классов органических соединений
- •Примеры названий органических соединений по рациональной номенклатуре
- •Примеры названий органических соединений
- •2. Химическая связь
- •Индивидуальные задания Задача 3
- •Задача 4
- •3. Химическая реакция
- •Типы химических реагентов
- •Индивидуальные задания Задача 5
- •Задача 6
- •4. Алканы
- •Номенклатура
- •Примеры названий алканов по рациональной номенклатуре
- •Примеры названий алканов по систематической номенклатуре
- •Индивидуальные задания Задача 7
- •Задача 8
- •5. Непредельные углеводороды Номенклатура
- •Примеры названий непредельных соединений по рациональной номенклатуре
- •Примеры названий непредельных соединений по систематической номенклатуре
- •Индивидуальные задания Задача 9
- •Задача 10
- •Задача 11
- •Задача 12
- •Задача 13
- •Задача 14
- •Задача 15
- •Задача 16
- •6. Арены Номенклатура и изомерия замещенных бензола
- •Индивидуальные задания Задача 17
- •Задача 18
- •Задача 19
- •7. Галогенопроизводные углеводородов Номенклатура
- •Индивидуальные задания Задача 20
- •Задача 21
- •8. Спирты, фенолы, простые эфиры Классификация и номенклатура
- •Примеры номенклатуры спиртов
- •Индивидуальные задания Задача 22
- •Задача 23
- •Задача 24
- •9. Альдегиды и кетоны Классификация и номенклатура
- •Примеры номенклатуры альдегидов
- •Примеры номенклатуры кетонов
- •Индивидуальные задания Задача 25
- •Задача 26
- •10. Карбоновые кислоты и их производные Классификация и номенклатура
- •Примеры номенклатуры карбоновых кислот
- •Примеры названий кислотных остатков
- •Примеры названий функциональных производных карбоновых кислот
- •Индивидуальные задания Задача 27
- •Задача 28
- •Задача 29
- •Задача 30
- •11. Углеводы
- •Номенклатура
- •Тривиальные названия пентоз и гексоз
- •Индивидуальные задания Задача 31
- •Задача 32
- •12. Нитросоединения Классификация и номенклатура
- •Индивидуальные задания Задача 33
- •13. Амины, аминокислоты и пептиды Классификация и номенклатура
- •Природные -аминокислоты
- •Индивидуальные задания Задача 34
- •Задача 35
- •Задача 36
- •Задача 37
- •Задача 38
- •Литература
- •Оглавление
- •Органическая химия
- •Пример решения задачи 2
- •Решение
- •Пример решения задачи 3
- •Пример решения задачи 4
- •Решение
- •Пример решения задачи 5
- •Пример решения задачи 6
- •Пример решения задачи 7
- •Способы получения алканов
- •Решение
- •Пример решения задачи 8
- •Основные химические свойства алканов
- •Пример решения задачи 9
- •Способы получения алкенов
- •Решение
- •Пример решения задачи 10
- •Химические свойства алкенов
- •Решение
- •Пример решения задачи 11
- •Пример решения задачи 12
- •Химические свойства алкадиенов
- •Решение
- •Решение
- •Пример решения задачи 15
- •Пример решения задачи 17 Химические свойства ароматических соединений
- •Решение
- •Пример решения задачи 18
- •Способы получения аренов
- •Решение
- •Пример решения задачи 19
- •Пример решения задачи 20
- •Химические свойства галогенопроизводных углеводородов
- •Решение
- •Пример решения задачи 21
- •Выполнение схемы
- •Пример решения задачи 22
- •Кислотно-основные свойства спиртов и фенолов
- •Реакции, иллюстрирующие кислотные свойства спиртов и фенолов
- •Решение
- •Пример решения задачи 23
- •Основные химические свойства спиртов, фенолов и простых эфиров
- •Решение
- •Пример решения задачи 24
- •Способы получения спиртов
- •Способы получения фенолов
- •Химические свойства карбонильных соединений
- •Решение
- •Пример решения задачи 26
- •Пример решения задачи 27
- •Решение
- •Пример решения задачи 28
- •Способы получения карбоновых кислот
- •Решение
- •Пример решения задачи 29
- •Пример решения задачи 30
- •Решение
- •Пример решения задачи 31
- •Моносахариды (монозы), классификация
- •Химические свойства моносахаридов
- •Решение
- •Пример решения задачи 32
- •Химические свойства дисахаридов
- •Решение
- •Решение
- •Пример решения задачи 34
- •Решение
- •Пример решения задачи 35 Основные химические свойства аминов
- •Химические свойства аминокислот
- •Качественные реакции на аминокислоты
- •Решение
- •Пример решения задачи 36 Решение
- •Пример решения задачи 37
- •Пример решения задачи 38
- •Решение
Задача 15
Выполните схемы превращений (табл. 25), назовите образующиеся на каждой стадии продукты реакций.
Таблица 25
Вари-ант |
Схемы превращений |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
спирт,
t,
C |
Продолжение табл. 25
Вари-ант |
Схемы превращений |
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
Продолжение табл. 25
Вари-ант |
Схемы превращений |
11 |
|
12 |
|
13 |
|
14 |
|
15 |
|
16 |
|
17 |
|
Продолжение табл. 25
Вари-ант |
Схемы превращений |
18 |
|
19 |
|
20 |
|
21 |
|
22 |
|
Продолжение табл. 25
Вари-ант |
Схемы превращений |
23 |
Br2,
hv,
t,
C
спирт,
t,
C
спирт,
t,
C |
24 |
спирт,
t,
C
спирт,
t,
C
спирт,
t,
C |
25 |
|
26 |
|
27 |
|
28 |
|
Окончание табл. 25
Вари-ант |
Схемы превращений |
29 |
KOH,
t,
C
KOHизб,
t,
C |
30 |
спирт,
t,
C |
Задача 16
Установите структурную формулу соединения, удовлетворяющую приведенным в табл. 26 условиям. Назовите соединение и напишите уравнения всех указанных реакций.
Таблица 26
Вариант |
Условия |
1 |
а) молекулярная формула С4Н6; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с водой в присутствии солей ртути; г) образует осадок с аммиачным раствором оксида меди |
2 |
а) молекулярная формула С4Н8; б) реагирует с реактивом Вагнера; в) образует полимеры; г) при гидратации превращается в спирт; д) при озонолизе образует только уксусный альдегид |
3 |
а) молекулярная формула С6Н14; б) легко бромируется на свету; в) при хлорировании образует смесь монохлорпроизводных углеводородов; г) может быть получено по реакциям Вюрца и Кольбе без побочных продуктов |
4 |
а) молекулярная формула С5Н8; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с реактивом Вагнера; |
Продолжение табл. 26
Вариант |
Условия |
4 |
г) образует осадок с аммиачным раствором оксида серебра; д) в реакции с водой образует только метилпропилкетон |
5 |
а) молекулярная формула С6Н12; б) реагирует с реактивом Вагнера; в) обесцвечивает раствор бромной воды; г) в реакции с водой образует вторичный спирт; д) при жестком окислении образует только метилуксусную кислоту |
6 |
а) молекулярная формула С4Н6; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с водой в присутствии солей ртути; г) не образует осадок с аммиачным раствором оксида меди |
7 |
а) молекулярная формула С6Н14; б) в реакции Коновалова образует третичное нитросоединение; в) при хлорировании образует смесь монохлорпроизводных углеводородов; г) может быть получено по реакциям Вюрца и Кольбе без побочных продуктов |
8 |
а) молекулярная формула С8Н16; б) реагирует с реактивом Вагнера; в) обесцвечивает раствор бромной воды; г) при гидратации превращается в третичный спирт; д) при жестком окислении образует только метилэтилкетон |
9 |
а) молекулярная формула С8Н14; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) не вступает в реакцию Кучерова; г) в реакции присоединения бромоводорода может образовывать два продукта; д) при жестком окислении образует смесь уксусной кислоты и бутандиона-2,3 |
10 |
а) молекулярная формула С5Н12; б) бромируется на свету с трудом; в) при хлорировании образует только один продукт; г) не может быть получено по реакциям Вюрца и Кольбе без побочных продуктов; д) получите данное соединение реакцией сплавления со щелочью соли соответствующей кислоты |
Продолжение табл. 26
Вариант |
Условия |
11 |
а) молекулярная формула С6Н10; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с водой в присутствии солей ртути; г) не образует осадок с аммиачным раствором оксида меди; д) при жестком окислении образует только метилуксусную кислоту |
12 |
а) молекулярная формула С8Н14; б) реагирует с реактивом Вагнера; в) не вступает в реакцию Кучерова; г) в реакции присоединения хлороводорода может образовывать два продукта; д) при жестком окислении образует 2 моля пропанона и 1 моль этандиовой кислоты |
13 |
а) молекулярная формула С6Н14; б) в реакции нитрования по Коновалову образует третичное нитросоединение; в) при хлорировании образует четыре монохлорзамещенные углеводорода; г) не может быть получено реакцией Кольбе без побочных продуктов; д) получите данное соединение реакцией сплавления со щелочью соли соответствующей кислоты |
14 |
а) молекулярная формула С6Н10; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) в реакции с водой образует метилбутилкетон; г) образует осадок с аммиачным раствором оксида меди |
15 |
а) молекулярная формула С7Н14; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с реактивом Вагнера; г) при гидратации образует третичный спирт; д) при жестком окислении образует уксусную кислоту и пентан-2-он |
16 |
а) молекулярная формула С6Н14; б) легко бромируется на свету; в) в реакции нитрования по Коновалову образут третичное нитросоединение; г) при хлорировании образует два монохлорзамещенные углеводорода; д) может быть получено по реакциям Вюрца и Кольбе без побочных продуктов |
Продолжение табл. 26
Вариант |
Условия |
17 |
а) молекулярная формула С6Н10; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) не вступает в реакцию Кучерова; г) в реакции присоединения бромоводорода может образовывать два продукта; д) при жестком окислении образует 2 моля этановой и 1 моль этандиовой кислоты |
18 |
а) молекулярная формула С8Н18; б) бромируется на свету с трудом; в) при хлорировании образует только один монохлорзамещенный углеводород; г) может быть получено по реакциям Вюрца и Кольбе без побочных продуктов |
19 |
а) молекулярная формула С6Н14; б) в реакции нитрования по Коновалову не образует третичное нитросоединение; в) при хлорировании образует три монохлорзамещенные углеводорода; г) не может быть получено по реакциям Вюрца и Кольбе без побочных продуктов; д) получите данное соединение реакцией сплавления со щелочью соли соответствующей кислоты |
21 |
а) молекулярная формула С8Н18; б) легко бромируется на свету; в) в реакции нитрования по Коновалову образует третичное нитросоединение; г) при хлорировании образует три монохлорзамещенные углеводорода; д) может быть получено по реакциям Вюрца и Кольбе без побочных продуктов |
22 |
а) молекулярная формула С8Н14; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) не вступает в реакцию Кучерова; г) при жестком окислении образует смесь уксусной, пропан-2-оновой кислоты и пропанона; д) приведите для данного соединения формулу межклассового изомера |
Продолжение табл. 26
Вариант |
Условия |
23 |
а) молекулярная формула С7Н14; б) реагирует с реактивом Вагнера; в) обесцвечивает раствор бромной воды; г) при гидратации образует два изомера; д) при жестком окислении образует пропанон и бутанон |
24 |
а) молекулярная формула С8Н14; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с водой в присутствии солей ртути; г) не образует осадок с аммиачным раствором оксида меди; д) при жестком окислении образует только диметилуксусную кислоту |
25 |
а) молекулярная формула С7Н14; б) реагирует с реактивом Вагнера; в) обесцвечивает раствор бромной воды; г) при гидратации образует третичный спирт; д) при жестком окислении образует диметилкетон и этилуксусную кислоту |
26 |
а) молекулярная формула С10Н18; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с водой в присутствии солей ртути; г) не образует осадок с аммиачным раствором оксида серебра; д) при жестком окислении образует только метилэтилуксусную кислоту |
27 |
а) молекулярная формула С10Н22; б) легко бромируется на свету; в) при хлорировании образует три продукта; г) может быть получено реакцией Вюрца без побочных продуктов |
28 |
а) молекулярная формула С6Н10; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с водой в присутствии солей ртути; г) не образует осадок с аммиачным раствором оксида меди; д) при жестком окислении образует уксусную и этилуксусную кислоту |
29 |
а) молекулярная формула С8Н16; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с реактивом Вагнера; г) при гидратации образует третичный спирт; д) при жестком окислении образует 2-метилпропановую кислоту и бутанон |
Окончание табл. 26
Вариант |
Условия |
30 |
а) молекулярная формула С6Н10; б) обесцвечивает раствор бромной воды; в) реагирует с водой в присутствии солей ртути; г) образует осадок с аммиачным раствором оксида меди; д) при жестком окислении образует CO2 и триметилуксусную кислоту |
Для решения задачи на установление структуры неизвестного соединения необходимо знать общие формулы органических соединений разных классов и при изучении химических свойств обратить внимание на качественные реакции, позволяющие отличить соединения, относящиеся к разным классам. Чтобы представить ход рассуждений по поиску необходимой структурной формулы, обосновать ее вывод и по возможности избежать ошибки в выводе формулы, ответ задачи следует выполнить в виде табл. 27, после которой следует привести уравнения всех реакций, указанных в задаче. Рассмотрим пример решения такой задачи:
«Установите структурную формулу соединения С8Н16, удовлетворяющую следующим условия: а) обесцвечивает раствор бромной воды; б) реагирует с реактивом Вагнера; в) при гидратации образует третичный спирт; г) при жестком окислении образует 3-метилбутановую кислоту и пропанон. Назовите соединение и напишите уравнения всех указанных реакций».
Таблица 27
Решение
Условия |
Экспериментальный факт |
Вывод о строении |
а) |
молекулярная формула С8Н16 |
СnН2n, соединение является ненасыщенным, может быть алкеном или циклоалканом |
б) |
С8Н16 + Br2, H2O обесцвечивает |
наличие кратной связи алкен |
в) |
С8Н16 + KMnO4, H2O реагирует |
наличие кратной связи алкен |
г) |
С8Н16 + H2O, H третичный спирт |
кратная связь находится при третичном атоме углерода |
д) |
С8Н16 + KMnO4, H2SO4 3-метилбутановая кислота + пропанон |
кратная связь находится между окисленными атомами углерода |
На основании анализа данных табл. 27 можно установить структурную формулу искомого соединения:
Уравнения реакций: