- •И. С. Колпащикова, а. Ф. Бетнев, е. М. Алов сборник задач по органической химии
- •1. Указания к выполнению домашней работы
- •2. Алканы
- •2.1. Изомерия
- •2.2. Конформации - изобразить проекции Ньюмена
- •2.3. Строение и температура кипения
- •2.4. Синтез Вюрца
- •2.5. Механизм радикального замещения: Механизм, расчет теплот реакций (2) и (3), медленная стадия – на примере углеводородов, которые в медленной стадии образуют один углеводородный радикал
- •2.6. Галогенирование высших алканов: строение радикалов, образующихся в медленной стадии, сравнение их устойчивости и легкости образования
- •2.7. Расчет процентного состава моногалогензамещенных, образующихся в реакции галогенирования алканов, или сравнение активностей алканов в реакции моногалогенирования
- •2.8. Цепочка превращений (сульфохлорирование, сульфоокисление, нитрование, электролиз, реакция Вюрца, галогенирование алканов
- •3. Алкены
- •3.1. Вывод структурных изомеров
- •3.2. Строение и устойчивость
- •3.3. Механизм электрофильного присоединения
- •3.4. Реакция электрофильного присоединения, протекающая с перегруппировкой
- •3.5. Озонолиз
- •3.6. Полимеризация
- •3.7. Способы получения и химические превращения
- •3.8. Синтез алкенов и их химические превращения
- •3.9. Установление строения соединений по их свойствам
- •3.10. Задача на стехиометрический расчет
- •4. Диены. Алкины
- •4.1. Структурные изомеры диеновых углеводородов
- •4.2. Сравнение длины, энергий, дипольных моментов связей
- •4.3. Электрофильное присоединение к диенам
- •4.4. Полимеризация, озонолиз полимера
- •4.5. Реакция Дильса-Альдера
- •4.6. Свойства алкина как кислоты, реакция с солями более слабых кислот
- •4.7. Реакция гидратации алкинов
- •4.8. Цепочка химических превращений
- •4.9. Синтез алкинов
- •4.10. Установление строения соединений по их свойствам
- •5. Арены. Гетероциклы
- •5.1. Ароматичность, критерии ароматичности
- •5.2. Механизм электрофильного замещения в ядре
- •5.3. Соединения с различными ориентантами в порядке изменения реакционной способности (4 соединения)
- •5.4. Механизм ориентирующего влияния определенной группы в seAr
- •5.5. Совместное влияние двух групп (согласованная и несогласованная ориентация)
- •5.6. Синтез замещенных аренов на основе бензола
- •5.7. Цепочка химических превращений
- •5.8. Электрофильное замещение в конденсированных многоядерных углеводородах
- •5.9. Физико-химические свойства гетероциклов
- •5.10. Реакции гетероциклов
- •6. Галогеналканы. Галогенарены
- •6.1. Методы синтеза галогеналканов и галогенаренов
- •6.2. Механизм нуклеофильного замещения
- •6.3. Cила нуклеофила
- •6.4. Растворитель
- •6.5. Уходящая группа
- •6.6. Стереохимия
- •6.7. Перегруппировка
- •6.8. Конкурирующие реакции
- •6.9. Элиминирование
- •6.10. Реакционная способность галогенов в соединениях, содержащих группировки
- •6.11. Цепочка химических превращений
- •6.12. Синтез и химические превращения галогеналканов
- •6.13. Реакции нуклеофильного замещения в галогенаренах
- •6.14. Стехиометрический расчет
- •7. Спирты. Фенолы. Простые эфиры
- •7.1. Спирты: строение - температура кипения
- •7.2. Спирты, фенолы: строение – кислотность
- •7.3. Получение спиртов на основе магнийорганических соединений
- •7.4. Гидратация алкенов, гидролиз галогеналканов, гидроборирование
- •7.5. Подбор исходных соединений для получения спиртов магнийорганическим синтезом, окисление спиртов
- •7.6. Превращение в простые эфиры
- •7.7. Превращение в сложные эфиры
- •7.8. Взаимодействие спиртов с галогенводородами
- •7.9. Элиминирование
- •7.10. Установление строения спирта по его химическим свойствам
- •7.11. Реакция Вильямсона
- •7.12. Реакция расщепления простого эфира
- •7.13. Получение фенолов щелочным плавом, гидролизом галогенбензола, кумольный метод
- •7.14. Реакции фенолов в ароматическом ядре и в группе – он
- •7.15. Установление строения фенола по его химическим свойствам
- •8. Карбонильные соединения
- •8.1. Получение ароматических альдегидов и кетонов
- •8.2. Получение алифатических альдегидов и кетонов
- •8.3. Реакция Кучерова, пиролиз солей карбоновых кислот
- •8.4. Подвижность α-водородного атома, нуклеофильное присоединение hcn, спиртов, гидросульфита натрия
- •8.5. Нуклеофильное присоединение производных аммиака, роль катализатора
- •8.6. Альдольная конденсация, другие реакции с участием карбанионов
- •8.7. Альдольная конденсация с участием соединений других классов
- •8.8. Получение спиртов с помощью альдольной конденсации
- •8.9. Реакция Канниццаро
- •8.10. Реакция окисления
- •8.11. Химические свойства карбонильных соединений
- •9. Карбоновые и сульфоновые кислоты
- •9.1. Окисление спиртов, превращение насыщенной кислоты в -амино-, гидрокси-, ненасыщенную или двухосновную кислоту через -галогензамещенную
- •9.2. Синтез карбоновых кислот (магнийорганический и нитрильный синтез)
- •9.3. Алкилирование бензольного ядра и последующее окисление алкилароматического углеводорода
- •9.4. Строение и кислотность
- •9.5. Цепочка химических превращений, свойства кислот и их производных
- •9.6. Механизм реакций этерификации, гидролиза, реакционная способность
- •9.7. Сравнение поведения карбонильной группы карбоновой кислоты и кетона, сравнение реакционной способности ацильного и насыщенного углеродов
- •9.8. Получение и превращение сульфоновой кислоты
- •9.9. Установление строения карбоновой или сульфоновой кислоты
- •10. Амины
- •10.1. Получение алифатических аминов реакцией восстановления нитрилов, алкилированием аммиака и аминов и восстановительным аминированием
- •10.2. Строение и основность
- •10.3. Получение ароматических аминов и их превращение
- •10.4. Превращение аминов в соли диазония и реакции солей диазония с выделением азота
- •10.5. Получение замещенных ароматических соединений на основе солей диазония
- •10.6. Получение азокрасителя
- •10.7. Подбор исходных соединений для синтеза азокрасителя
- •Библиографический список
- •150023, Ярославль, Московский пр., 88
8.5. Нуклеофильное присоединение производных аммиака, роль катализатора
1066. Рассмотрите механизм реакции бензальдегида с гидроксиламином и роль катализатора в этой реакции. Почему реакция будет замедляться с увеличением кислотности выше определенного оптимального значения?
1067. Рассмотрите механизм реакции ацетона с семикарбазидом. Какова роль катализатора? Почему в присутствии большого количества кислоты скорость реакции снизится?
1068. Рассмотрите механизм реакции фенилацетальдегида с 2,4-динитрофенилгидразином. Почему эту реакцию можно проводить в сильнокислом растворе?
1069. Семикарбазид (1 моль) прибавляют к смеси циклогексанона (1 моль) и бензальдегида (1 моль). Если продукт выделить немедленно, то он состоит почти целиком из семикарбазона циклогексанона, а если его выделить через несколько часов, то он состоит почти целиком из семикарбазона бензальдегида. Напишите уравнения реакций, рассмотрите механизмы, объясните наблюдаемые факты.
1070. Реакцию между ацетальдегидом и 2,4-динитрофенилгидразином можно проводить в сильнокислом растворе, а реакцию ацетальдегида с гидроксиламином следует проводить в растворе с меньшей кислотностью. Рассмотрите механизм реакции, объясните приведенные факты.
1071. В синтезе аминокислот по Штрекеру альдегиды превращают в аминокислоту через аминонитрил.
Предложите механизм образования аминонитрила.
1072. Рассмотрите возможность образования циклического продукта в реакции между акролеином и гидразином:
1073. Напишите уравнения реакций, объясните, в каком случае можно использовать более высокую кислотность среды:
1074. Укажите, как изменяется активность альдегидов: уксусного, хлоруксусного, дихлоруксусного, трихлоруксусного – в реакции нуклеофильного присоединения на примере взаимодействия с гидроксиламином.
1075. В каждой паре соединений укажите наиболее активное в реакции с гидразином: а) бензофенон и п-(N,N-диметиламино)бензофенон; б) бензофенон и 2,2-диметилбензофенон. Рассмотрите механизм реакции.
1076. Предложите вероятный механизм для следующей реакции:
1077. Удобная проба на альдегиды и большинство кетонов основана на том, что карбонильное соединение вызывает изменение окраски раствора солянокислого анилина, содержащего кислотно-основной индикатор. Что лежит в основе этой пробы? Напишите уравнение реакции, рассмотрите механизм.
1078. В каждой паре соединений укажите наиболее активное в реакции с гидроксиламином: а) ацетофенон и п-(N,N-диметиламиноацетофенон; б) ацетофенон и п-нитроацетофенон. Рассмотрите механизм реакции.
1079. Образование гидразона ацетона идет при смешении компонентов, а для образования 2,4-динитрофенилгидразона ацетона нужна минеральная кислота. Объясните этот факт.
1080. Рассмотрите механизм реакции ацетона с семикарбазидом. Как объяснить тот факт, что эта реакция протекает с максимальной скоростью при рН=4,5, снижающейся как при повышении, так и при понижении рН?
8.6. Альдольная конденсация, другие реакции с участием карбанионов
1081. При обработке разбавленным раствором гидроксида натрия -метилкротоновый альдегид образует продукт с формулой С10Н14О. Какова структура этого продукта? Предложите механизм реакции.
1082. Рассмотрите механизм взаимодействия ацетона с муравьиным альдегидом в присутствии едкого натра. Какой продукт образуется, если берется шестикратный избыток формальдегида?
1083. Сравните кислотность , и -водородных атомов в - -ненасыщенных соединениях:
Рассмотрите механизм конденсации кротонового альдегида в присутствии водного раствора щелочи.
1084. Какое из приведенных соединений вступает в реакцию альдольной конденсации: триметилуксусный альдегид, муравьиный альдегид, ацетон? Рассмотрите для этого соединения механизм альдольной конденсации.
1085. Завершите следующие реакции. Предложите механизмы, по которым протекает каждая из них.
1086. Укажите, образования каких продуктов следует ожидать в реакции:
1087. Какие продукты образуются при альдольной конденсации: а) пропионового альдегида; б) триметилацетальдегида; в) при перекрестной альдольной конденсации этих альдегидов (во всех ли случаях возможна альдольная конденсация?)? Рассмотрите механизм реакции (в).
1088. Метилэтилкетон галогенируется в присутствии кислого катализатора преимущественно в этильной части молекулы, а в присутствии щелочного катализатора – по метильной группе. Рассмотрите механизмы реакций, объясните приведенные факты.
1089. Из пропилена и неорганических соединений получите 3-гидрокси-3-метилбутановую кислоту. Используйте на одной из стадий реакцию альдольной конденсации, приведите её механизм.
1090. Напишите уравнения реакций, указанные в цепи превращений; рассмотрите механизм реакции (6).
1091. 2,4-Пентандион реагирует с основанием с образованием аниона, строение которого изображено одной из формул:
Каково строение аниона? Рассмотрите механизм конденсации бензальдегида и 2,4-пентандиона в присутствии водного раствора щелочи.
1092. Рассмотрите все стадии превращения смеси формальдегида и уксусного альдегида в пентаэритрит С(СН2ОН)4.
1093. При конденсации альдегидов с метилалкилкетонами образуются два продукта реакции:
Путь (а) преимущественно осуществляется в щелочной среде, а путь (б) – в кислой. Напишите уравнения реакций.
1094. Укажите, какой из кетонов: 2-метил-2-этил-1-фенил-1-пентанон или 2-метил-1-фенил-1-пентанон - будет подвергаться рацемизации в щелочной среде. Дайте объяснение.
1095. Приведите механизм реакции между бензальдегидом и нитрометаном в присутствии основания.