Контрольные вопросы

1. Какие реагенты называются нуклеофильными? Приведите типичные примеры нуклеофильных реагентов.

2. Напишите уравнения типичных реакций нуклеофильного замещения алкилгалогенидов.

3. Изобразите схемы реакций нуклеофильного замещения алкилгалогенидов S_N1- и S_N2-типа.

4. В чем особенность реакций нуклеофильного замещения спиртов? Покажите механизм реакции превращения 1-пропанола в 1-бром­пропан.

5. Напишите уравнения реакций, иллюстрирующих механизм образования трет-бутилхлорида из трет-бутанола.

6. Какие производные карбоновых кислот вступают в реакции нуклеофильного замещения? Какое влияние оказывает природа заместителей на реакционную способность функциональных производных карбоновых кислот?

7. На примере хлористого бензоила С₆Н₅СОCl покажите основные типы нуклеофильных реакций замещения.

8. Изобразите механизм щелочного гидролиза бутилового эфира уксусной кислоты (бутилацетата) СН₃СООС₄Н₉.

9. Изобразите механизм кислотного гидролиза N,N-диметилфор­мамида.

2.1.2. Бромистый изопропил

Собирают установку, изображенную на рис. 10. В приемник наливают столько воды, чтобы конец алонжа касался ее поверхности. В колбу, которая будет служить реакционным сосудом, наливают 18 мл свежеперегнанного изопропилового спирта (см. примечание 1), 12 мл воды, а затем осторожно при размешивании и охлаждении 5 мл концентрированной серной кислоты.

Смесь охлаждают до 10 – 15 С холодной водой и при перемешивании добавляют 17 г бромистого калия, тонко измельченного в ступке. Реакционную смесь нагревают на сетке. Пары бромистого изопропила вместе с некоторым количеством спирта, воды и диизопропилового эфира, образующегося в качестве побочного продукта, проходят через дефлегматор и конденсируются в холодильнике. При слишком энергичном нагревании в приемник может перейти также и часть НВr. Бромистый изопропил летуч, поэтому его собирают под слоем воды в сосуде, частично заполненном водой.

Нагрев смеси продолжают до тех пор, пока в приемник не перестанут поступать маслянистые капли, опускающиеся на дно. Температура паров на выходе из дефлегматора в конце реакции достигает 90 – 95 С.

Рис. 9. Установка для получения бромистого изопропила

Содержимое приемника переносят в делительную воронку и как можно тщательнее отделяют нижний слой от воды, собирая его в сухую колбочку или стаканчик (см. примечание 2). Для удаления небольшого остатка воды, захваченного органическим слоем, его “осушают” с помощью безводного хлористого кальция. Через 20 – 30 мин после внесения безводного СаСl₂ жидкость над ним становится прозрачной, что указывает на почти полное связывание воды.

Для перегонки бромистого изопропила используют ту же установку, в которой проводили синтез. Колбу, дефлегматор и приемник перед перегонкой высушивают. Приемник взвешивают. Отделяют бромистый изопропил от твердого осадка СаCl₂ декантацией (сливанием через край) в перегонную колбу. Медленно перегоняют бромистый изопропил, отбирая фракцию с температурой кипения до 60 С. Снова взвешивают приемник и по разности весов определяют массу полученного продукта. Измеряют его показатель преломления. Для чистого бромистого изопропила n_D²⁰ = 1,4251, Т_кип = 59 С. Выход – 80 %.