­Нуклеофильное замещение в алифатическом ряду. Оптическая изомерия

№ 1

1. Расположите соединения в порядке изменения реакционной способности в S_N2-реакциях: 1-бром-2-метилбутан; 2-бром-2-метипбутан; 3-бром-2-метилбутан.

2. Напишите формулу продукта реакции одной молекулы каждого из нижеследующих соединений с бромид-ионом. Назовите продукт S_N2-реакции каждого соединения: а) (R)-2-бромбутан; б) (S)- 2-бромбутан; в) (R)-2-хлорпентан; г) (S)-1-хлор-2-метилбутан.

3. Какой вывод можно сделать из приведенного ниже наблюдения? При стоянии в кислом водном растворе оптически активный CH₃CH(OH)СН₂CH₃ теряет оптическую активность.

№ 2

1. Предскажите порядок возрастания реакционной способности в реакциях S_N2-замещения следующие соединения: а) 2-хлор-2-метилбутан; б) 1-хлорпентан; в) 1-иодпентан; г) неопетилхлорид. Объясните ваш ответ.

2. Укажите какие продукты образуются в качестве основных в приведенных ниже реакциях:

3. Какой вывод можно сделать из приведенного ниже наблюдения? При стоянии в растворе с иодистым калием оптически активный н-С₆Н₁₃СНICH₃ теряет оптическую активность.

№ 3

1. Расположите соединения в порядке изменения реакционной способности в S_N1-реакциях: 2-бром-2-метилбутан; 1-бромпентан; 2-бромпентан.

2. Скорость реакции 3-хлорбутена-1 с этилат-ионом в этиловом спирте зависит от концентрации обоих реагентов; образуется 3-этоксибутен-1. Если 3-хлорбутен-1 реагирует только со спиртом, то образуется не только 3-этоксибутен-1 но и 1-этоксибутен-2. Как объяснить эти результаты?

3. Полученные в результате каждой из приведенных ниже реакций продукты разделены тщательной фракционной перегонкой. Сколько фракций в каждой реакции? Напишите пространственные формулы соединений, составляющих каждую фракцию, и обозначьте их по системе R,S. Будут ли все собранные фракции оптически активны?

а) Монохлорирование рацемического втор-бутилхлорида при 300 ⁰С;

б) (R)-3-метил-2-этилпентен-1 + Н₂/Ni → Д (оптически активное) + Е (оптически неактивное).

№ 4

1. Расположите соединения в порядке изменения реакционной способности в S_N1-реакциях: бромистый бензил; -фенилэтилбромид; -фенилэтилбромид.

2. (2R, 3S)-3-Метил-2-пентанол реагирует с концентрированной бромистоводородной кислотой, давая алкилбромиды, образовавшиеся с перегруппировкой и без нее. Укажите продукты, отмечая их оптическую активность.

3. Полученные в результате каждой из приведенных ниже реакций продукты разделены тщательной фракционной перегонкой. Сколько фракций в каждой реакции? Напишите пространственные формулы соединений, составляющих каждую фракцию, и обозначьте их по системе R,S. Будут ли все собранные фракции оптически активны?

а) монохлорирование рацемического 1-хлор-2-метилбутана при 300 ⁰С;

б) присоединение брома к (S)-3-бромбутену-1.

№ 5

1. Расположите соединения в порядке изменения реакционной способности в S_N1-реакциях: хлористый бензил; п-метилбензилхлорид; п-хлорбензилхлорид; п-метоксибензилхлорид; п-нитробензилхлорид.

2. При взаимодействии 2-бром-2-метилбутана с этанолом при 25 С получаются три различных продукта. Каких? Предложите механизм, объясняющий образование каждого. Примечание: все три продукта предполагают образование общего промежуточного соединения.

3. При свободнорадикальном хлорировании (S)-(+)-1-хлор-2-метилбутана образуется всего шесть фракций, имеющих формулу С₅Н₁₀Сl₂. Четыре фракции оптически активны, а две фракции оптически неактивны. Напишите структурные формулы соединений, входящих в состав каждой фракции. Объясните подробно наличие или отсутствие оптической активности в каждом случае.

№ 6

1. Обнаружено, что (R)-бутанол-2 в результате стояния в водном растворе кислоты теряет оптическую активность. Объясните этот факт.

2. Хлорацетон претерпевает бимолекулярное замещение быстрее, чем н-пропилбромид, но со спиртовым раствором нитрита серебра (S_N1-реакция) он реагирует значительно медленнее. Объясните это.