Дополнительные задачи, рекомендуемые студентам специализации «Технология химических волокон»

1. Напишите структурные формулы всех изомерных спиртов состава С₃Н₈О и С₄Н₁₀О. Отметьте в них первичные, вторичные и третичные спирты. Назовите их по радикалам, связанным с гидроксильной группой, а также по рациональной номенклатуре и по номенклатуре IUPAC. Расположите эти спирты в порядке возрастания скорости дегидратации в кислой среде и объясните на примере механизма реакции, как это связано со строением спирта.

2. Приведите структурные формулы соединений: а) 3,3-диметил-бутанол-1; б) 2-этилгександиол-1,3; в) пентен-4-ол-1; г) бутин-3-ол-2; д) пропантиол-2; е) пропантриол-1,2,3. Среди названных спиртов отметьте: предельные одноатомные, предельные двухатомные, предельные трехатомные, непредельные одноатомные, тиоспирты. Где возможно, назовите соединения по рациональной («карбинольной») номенклатуре.

3. Напишите уравнение реакции изопропилового спирта с изомасляной кислотой в условиях кислотного катализа. Рассмотрите механизм. Как было доказано выделение воды в этой реакции за счет гидроксила кислоты? Объясните, почему нуклеофильные свойства спирта проявляются только в присутствии каталитических количеств минеральной кислоты. Какие способы применяют для сдвига равновесия в этой обратимой реакции вправо? Назовите все соединения по номенклатуре IUPAC.

4. В каждой группе расположите соединения в порядке уменьшения кислотности: а) серная кислота, угольная кислота, фенол, вода; б) фенол, бензиловый спирт, бензойная кислота; в) фенол, п-нитрофенол,м-нитрофенол, 2,4-динтрофенол, 2,6,6-тринитрофенол. Дайте объяснения.

5. Напишите уравнения реакций фенола со следующими реагентами: а) Н₂, (Niпри 200С); б)CrO₃, Н₂О; в)HNO₃,CH₃COOH; г)NaNO₂,H₂SO₄(разб); д)H₂SO₄при 100С; е)Br₂,H₂O; ж)NaOH,H₂O; з)C₂H₅ONa, затемCH₃CH₂Br; и)C₆H₅COCl,NaOH,H₂O; к) (CH₃O)₂SO₂,NaOH,H₂O. Назовите все соединения по номенклатуре IUPAC.

6. Напишите уравнения реакций, назовите все соединения по номенклатуре IUPAC.

7. Напишите уравнения реакций пропилового спирта с указанными реагентами: а) Na; б)KNH₂; в)H₃C–CCNa; г)H₃C–Mg–I; д)HCl(газ, 0С); е)HBr(водн. р-р,t); ж)PCl₅и иPCl₃. Укажите, в каких реакциях спирт проявляет кислотные свойства, в каких – оснóвные.

8. Напишите уравнения реакций и назовите фенолы, которые образуются в результате следующих реакций:

9. Геминальные диолы являются неустойчивыми соединениями. Они легко подвергаются дегидратации с образованием карбонильных соедиенний. В какие соединения переходят приведенные ниже диолы? Для соединения (в) предложите механизм дегидратации, катализируемый кислотой.

10. При нагревании изобутилового спирта с концентрированной серной кислотой было выделено два соединения. Одно из них состава С₈Н₁₈О не вступало в реакцию с натрием, йодистым метилмагнием и марганцевокислым калием, а другое состава С₈Н₁₆обесцвечивало бромную воду и перманганат калия, а при окислении в жестких условиях превращалось в триметилуксусную (пиваловую) кислоту и ацетон. Какое строение имеют продукты реакции? Напишите схемы их образования и назовите все соединения по номенклатуре IUPAC.