/
Tags: химия задачи по химии
Text
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «РЕ АКЦИИ НИТРОВАНИЯ»
Вопросы к защите лабораторной работы
1. Условия и механизм реакции нитрования алифатических углево-
дородов.
2. Условия и механизм нитрования ароматических углеводородов.
3. Основные нитрующие агенты.
4. Способы выделения нитросоединений из реакционной смеси.
Контрольные задания
1. Назовите следующие соединения по номенклатуре lUPAC:
снз сн3 ,
а) СН3СН2—С-СН2СН-С-СНз ' б)^ СН3-СН-СН-СН-СН-СН3
сн3 no2ch3 сн3сн2-сн-сн3 no2ch2ch3 _
сн3 no2ch3 no2 no2 '
CH3
2. Запишите уравнения реакций мононитрования следующих
соединений:
4
J 3. Расположите соединения в ряд по уменьшению скорости нитро-
4. Даны следующие органические вещества: бензол, ацетанилид,
ацетофенон. Расположите их в порядке увеличения реакционной способ-
ности в реакции нитрования. Обоснуйте свой ответ.
5. Проведите мононитрование следующих соединений в условиях
реакции Коновалова: /(pj
а) СН3СН2СН2СН2СН2СН3
б) СН3-СН-СН2СН3
СН3
СНз СНз
в)СН3—С—СН2—СН—СН2СН3
СН2СН3
Укажите условия и механизм данной реакции.
СН3 СНз
г)СН3-С-СН2-С-СНз
СН2СН3 сн3
6. Каковы продукты реакции нитрования следующих соединений
при t = 450 °C:
а) СНзСН2-СН-СН2-СНз
СН3
СН3
б)сн3-с-СН2- сн3
СНз
Укажите температурный режим фракционной перегонки продуктов
реакции.
У' 7. Предложите наиболее рациональный путь синтеза:
в) С2Не
г) СН3СН=СН2
8, Осуществите превращение:
сн3
СН3
СН3—СН—СН2—СС" ЫаПН,„,,
| 'осн2-сн-сн3^-^
НМОз(р>,
H2SO4(K) H2/Ni 140 ”С
।-------------*- F-------*-G---------►
A + В
I - HNQjfp),
| NaOH(T),t , Cl2,hv 140 °C
Установите структурные формулы веществ А-3, напишите уравне-
ния химических реакций и объясните механизм их протекания.
10. Соединение А, тяжелая желтоватая жидкость с запахом горького
миндаля, при действии железных стружек в кислой среде превращается
в вещество В - бесцветную маслянистую жидкость, мало растворимую
вводе. При действии на вещество В бромной воды выпадает светло-
желтый осадок С. Предложите возможный вариант соответствия букв А,
В, С веществам и напишите уравнение реакций.
11. Получите из 1-бромпропана, не используя углеродсодержащих
соединений, четыре органических соединения, в молекулах которых име-
ются только атомы С, Н, О, N.
6
12. Составьте уравнения реакций с использованием структурных фор-
мул веществ, предварительно выбрав подходящее значение п,,по схеме:
СпНзп-б----«"-СрНгп-уМОг----«-СпиНгп-иМОд ► Cn-1 Hjn-sNOz
13. Какую массу 3,5-динитрофенола можно восстановить цинком
массой 39 г в кислой среде?
14. Сколько может существовать мононитропроизводных 1-гидрок-
си-3-метилбензола? Какое из этих соединений будет образовываться
с наименьшим выходом при нитровании 1-гидрокси-З-метилбензола?
15. Объясните, почему скорость нитрования по механизму кон-
центрированной азотной кислотби резко падает при добавлении солей
азотной кислоты и увеличивается при добавлении кбйцёнтрированной
серной кислоты.
16. Расположите ароматические соединения в ряд по уменьшению
реакционной способности в реакциях и укажите продукты реакции:
а) нитрование этилбензола, бензойной кислоты, .м-хлорбензолсуль-
фокислоты, м-этилтолуолщ 6
б) нитрование толуола, фенола, нитробензола, бромбензола, п-
ксилола.
V 17. Для каждого из следующих соединений укажите, какое из колец
будет затрагиваться при нитровании и приведите структурные формулы
ОСНОВНЫХ nnnnvKTOB пеакпии: ;
18. Объясните, почему бромирование анилина дает 2,4,6-триброма-
нилин, в то время как нитрование анилина смесью кислот приводит
к образованию м-нитроанилина?
19. Вещество А, относительная молекулярная масса которого рав-
на 168, имеет следующий процентный (по массе) состав: 42,85 % С;
7
2,38 % Н; 38,06 % О; 16,71 % N. Известны три изомерных вещества тако-
го состава, которые являются производными одного и того же углево-
дорода и различаются взаимным расположением одинаковых груп-
пировок атомов.
а) установите молекулярную формулу вещества А.
б) укажите какой из трех возможных изомеров соответствует веще-
ству А, если известно, что при его обработке хлором в присутствии алю-
миния образуется два изомерных монохлорпроизводных.
в) Укажите, какой из трех изомеров легче синтезировать, и приведи-
те схему его синтеза.
20. Углеводород А, подвергаясь одновременному дегидрированию
и циклизации, превращается в соединение В, которое способно при воз-
действии смеси концентрированных серной и азотной кислот образовать
С - взрывчатое вещество. Напишите уравнения реакций.
21. При нитровании гексадейторобензола и обычного бензола ско-
рости реакций оказались равными. Как объяснить этот факт?
22. При нитровании 10 г фенола 50 %-й азотной кислотой получено
17 г смеси нитросоединений, в которой массовая доля азота равна 17 %.
Определите выход динитрофенола в % от теоретического.
23. Образовавшееся в результате нитрования ароматического угле-
водорода массой 36,8 г мононитропроизводное восстановили железом в
кислой среде и выделили с выходом 60% вещество, которое полностью
поглощает газ, выделившийся при действии избытка концентрированной
серной кислоты на хлорид натрия массой 14,04 г. Установите структуру
исходного углеводорода.
Программированные задания
1. Нитрование ароматических углеводородов протекает по механизму:
а) S/vl
б) AlV;
*) S£;
г) S/(;
Д) А£.
2. Нитрование алифатических углеводородов в реакции Коновалова
осуществляется по механизму:
8
a) Sfo
б) S£;
в) Ая;
г) S .v;
д) а£.
3. Атакующим агентом в реакции электрофильного нитрования яв-
ляется:
а) нитрозоний катион;
. 6) нитроний катион;
в) нитрат-ион;
г) нитрит-ион;
д) МО2-радикал.
4. Условия реакции Коновалова:
а) 20 °C, HNO3 конц.;
5X450 °C, NO2;
в) 140 °C, HNO3 разб.;
г) 140 °C, HNO3 конц.;
д) KNO3 + H2SO4.
5. Радикальное нитрование алканов в условиях реакции Коновалова
протекает:
а) не селективно;
б) по первичному атому углерода;
в) по вторичному атому углерода;
г) по наименее гидрогенезированному;
д) по всем первичным атомам углерода.
6. З-Метилпентан был пронитрован НЫО3раз6. при 140 °C. Какой ос-
новной нитропродукт был выделен из реакционной смеси:
а) 2-нитро-З-метилпентан;
б) 2,4-динитро-З-метилпентан;
(В) З-нитро-З-метилпентан;
г) 1-нитро-З-метилпентан;
д) нитрометан.
7. В каких условиях концентрация нитроний-катиона будет макси-
мальной:
a) HNO3 разб. + H2SO4 к.;
9
6) HNO3 разб. + H2SO4 92 %;
в) HNO3 конц. + H2SO4 разб.;
г) HNO3 конц. + H2SO4 92 %;
д) HNO3 конц. + H2SO4 к. + SO3.
8. Изобутан подвергли парофазному нитрованию при 400-450 °C.
Каков состав реакционной смеси:
а) 2-нитро-2-метилпропан:
б) 1 -нитро-2 -метилпропан;
в)1, 1,1,3,3,3 -гексанитро-2 -метилпропан;
г) Ьмесь нитроалканов с меньшим числом атомов углерода;
д) 1,2-динитро-2-метилпропан.
9. Какую нитрующую смесь необходимо использовать для нитрова-
ния стирола (винилбензола):
a) HNO3 к. + H2SO4 к.;
QHNO3 + H2SO4 разб.;
в) HNO3 к. + H2SO4 к. + SO3;
г) HNO3 разб. + H2SO4 к.;
д) HNO3 разб. + H2SO4 разб.
10. В каких условиях необходимо проводить нитрование ацетилнит-
ратом:
а) концентрированный горячий раствор ацетилнитрата;
б) добавляют ацетилнитрат в индивидуальном виде;
в) сильноразбавленный раствор при 0 °C.
11. Укажите наиболее важные факторы, которые оказывают влияние
на реакцию нитрования:
а) время реакции;
б) порядок смешения реагентов;
в) перемешивание;
г) уда ление Н2О из реакционной среды;
д) удаление продукта нитрования.
12. В каких условиях необходимо проводить нитрование кумола
с целью получения а-нитроизопропилбензола :
a) HNO3 к. + H2SO4 к.;
б) HNO3 + H2SO4 к.;
в) ацетилнитрат;
10
г) UNO. разб., 140 °C;
д) HNO3, 450 °C.
13. Расположите в ряд по уменьшению скорости реакции нитрова-
ния нитрующей смесью следующие соединения:
а) этилбензол; £ 6/Оа
б) бензойная кислота;
в) толуол;
г) фенол;
д) трифторметилбензол.
14. Что будет содержаться в реакционной системе по окончании
нитрования толуола нитрующей смесью при 20 °C:
а) нитрометилбензол; . ,.
б) смесь о-нитротолуола и «-нитротолуола;
в) 2,4-динитротолуол;
г) 2,4,6-тринитротолуол;
д) М-нитротолуол. .; |-
15. Какой из алканов нитруется в условиях реакции Коновалова легче:
а) изобутан;
б) пропан;
в) этан;
г) метан;
д) все указанные алканы нитруются с одинаковой скоростью.
16. Какое из соединений наиболее активно в реакции нитрования:
а) нитробензол;
б) бензальдегид;
в) бензойная кислота;
г) этилбензоат;
д) бензамид.
17. Какое из соединений легче всего вступит в реакцию нитрования:
нафталин;
б) .антрацен;
в) бензол;
г) бензойная кислота;
д) нитробензол.
И
18. Что будет являться продуктами реакции по окончании нитрова-
ния 2-этилфенола под действием нитрующей смеси:
а) З-нитро-2-этилфенол и 5-нитро-2-.этилфенол;
б) 2-(а-нитроэтил)фенол;
в) 4-нитро-2-этилфенол и 6-нитро-2-этилфенол;
г) 3,5-динитро-2-этилфенол;
д) 3-нитро-2-(а-нитроэтил)фенол.
19. Что является основной причиной, не позволяющей прямым нит-
рованием бензола получить симм.-тринитробензол:
а) температурный фактор;
б) стерический фактор;
в) дезактивирующее действие нитрогрупп;
г) сложности с выделением конечного продукта;
д) растворимость промежуточно образующегося 2,4-динитро-
бензола.
20. Нитрованию анилина должна предшествовать стадия:
а) ацилирования NH2-группы;
б) образования нитрата анилина;
в) образования солянокислого анилина;
г) диазотирования;
д) алкилирования МН2-группы.
21. Наиболее удобный способ разделения смеси о- и и-нитрофено-
лов, образующихся при нитровании фенола, является:
а) перекристаллизация;
б) дробное осаждение;
в) перегонка с водяным паром;
г) кристаллизация.
22. Основным методом выделения динитроароматических соедине-
ний из реакционной смеси является:
а) экстракция;
б) отгонка растворителя;
в) выливание смеси в ледяную воду;
г) выпаривание;
д) вымораживание.
23. В состав нитрующей смеси Степанова входят:
a) KNO3 + H2SO4;
12
6) NaNO3 + H2SO4;
в) HNO3 + H2SO4;
f) NH4NO3 + H2SO4;
д) Ca(NO3)2 + H2SO4.
24. 100 % HNO3, применяемую для нитрования субстратов, характе-
ризующихся низкой реакционной способностью, можно получить:
а)щерегонкой с H2SO4к.;
б) перегонкой с Н3РО4;
в) простой перегонкой 64 % HNO3;
г) вакуумной перегонкой 64 % HNO3.
25 Селективное радикальное нитрование алканов является реакцией:
а) Вагнера;
б) Кижнера;
в) Зинина;
г) Титова;
д) Коновалова.
13
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «РЕАКЦИИ СУЛЬФИРОВАНИЯ»
Вопросы к защите лабораторной работы
1. Условия и механизм реакции сульфирования ароматических уг-
леводородов.
2. Причины образования возможных побочных продуктов при суль-
фировании ароматических углеводородов.
3. Основные сульфирующие агенты.
4. Методы выделения сульфокислот из реакционной смеси.
NO,
сн3,
so2
nh2
‘^2. Какой изомер преимущественно образуется при сульфировании Q Ъ\О "
следующих соединений? Почему?
СНз он 6
он
H2SO4, t>60°
H2SO4, t<30°
3. Приведите формулы соединений, которые используются для
сульфирования ароматических соединений в мягких и жестких условиях.
4. Укажите, какие побочные продукты могут быть образованы при
сульфировании толуола, фенола олеумом при нагревании.
14
5. Рассмотрите закономерности реакции сульфирования нафталина.
7 6. Расположите ароматические соединения в ряд по уменьшению
реакционной способности в реакциях сульфирования и укажите продук-
ты реакции
\/ а) этилбензол, кумол, фенол, нитробензол, хлорбензол, бензойная
кислота; /т>
б) трифгорметилбензол, фенетол, бензальдегид, ацетофенон; бенза- !
мид, Ы,К-диметиланилин. ''V
7. Предложите наиболее оптимальный путь синтеза: ' z -
о
9. Получите из пропана сульфаниловую кислоту.
10. Предложите способ получения 2-циклогексанола из бензола и
неорганических реагентов, используя в качестве одного из промежуточ-
ных соединений бензолсульфокислоту.
1/11. Исходя из бензола получите:
15
1. Сульфирование ароматических углеводородов протекает по ме-
ханизму:.
6)
в) Sk;
г) Ая;
Д) Ад,.
2. Расположите в ряд следующие арены по уменьшению скорости
реакции сульфирования:
а) толуол;
б) анизол;
в) ацетанилид;
г) бензонитрил;
д) этилбензоат.
3. Какие из перечисленных сульфирующих агентов необходимо ис-
пользовать для сульфирования неустойчивых, нестабильных соединений:
а) хлорсульфоновая кислота;
б) моногидрат;
пиридинсульфотриоксид;
г); диоксансульфотриоксид;
д) олеум.
16
4. Необходимо провести сульфирование нитробензола. Какой суль-
фирующий агент для этого будет Вами использован:
a)92%H2SO4;
б) 98 % H2SO4;
в) пиридинсульфотриоксид;
г) 10 % олеум;
д) диоксансульфотриоксид.
5. Какое эквимольное соотношение толуола и хлорсульфоновой ки-
слоты необходимо использовать для получения «-толилсульфохлорида:
а) 1 : 0,5;
б) 1 : 1;
в) 1 : 1,5;
г) 1 : 3;
(5 1 : 2.
6. Какие приемы используют для смещения равновесия с целью уве-
личения выхода арилсульфокислот:
а) увеличивают концентрацию исходного арена:
б) сульфокислоты выводят из сферы реакции:
в» отгоняют воду в виде азеотропной смеси;
г) увеличивают концентрацию сульфирующего агента;
д) повышают температуру.
7. В каких условиях образование сульфонов будет доминировать
над образованием сульфокислот:
а) при использовании разбавленной H2SO4;
б) при использовании избытка ароматического соединения;
в) при сульфировании олеумом на холоду;
г) при сульфировании олеумом при нагревании;
д) при сульфировании хлорсульфоновой кислотой.
8. Различие в каком свойстве позволяет разделять арилсульфокис-
лоты и сульфоны:
а) различные температуры плавления;
б) различная растворимость в H2SO4;
в) различная растворимость в органических растворителях;
различная растворимость в воде;
д) различные температуры кипения.
4
9. Сульфирование анизола H2SO4 при 100 °C приводит к образова-
нию преимущественно:
а) м-метоксибензолсульфокислоты;
б) о-метоксибензолсульфокислоты;
(в ) л-метоксибензолсульфокислоты;
г) 2,4-дисульфоанизола;
д) п,п -диметоксидифенилсульфона.
К) Р-Нафталинсульфокислота может быть получена сульфировани-
ем нафталина в условиях:
а) 20 °C, 30 мин., олеум;
б) 50 °C, 30 мин., олеум;
в) 160 °C, 30 мин., H2SO4;
г) 160 °C, 2 часа, H2SO4;
д) 20 °C, 30 мин., H2SO4.
11. Выберите условия, использование которых позволит в результа-
те сульфирования этилбензола получить преимущественно о-этилбензол-
сульфокислоту:
а) 80 °C, 2 часа, H2SO4k.;
б) 80 °C, 30 мин., H2SO4k.;
в) 25 °C, 30 мин., H2SO4k.;
г) 25 °C, 2 часа, H2SO4k.;
д) использование 15 % олеума.
12. Какие соли арилсульфокйслот обладают низкой растворимостью
в воде:
а) калиевые;
б) бариевые;
в) кальциевые;
V г) натриевые;
д) стронциевые.
13. На чем основано разделение сульфокислот и серной кислоты по
окончании сульфирования:
а) на разной растворимости в холодной воде;
б) на разной растворимости кислот в органических растворителях,
ущ) на разной растворимости солей;
г) на отличии в температурах кипения.
14. Идентификацию полученной сульфокислоты проводят:
а) по температуре плавления кислоты;
б) по температуре плавления соли;
в)'по температуре плавления сульфохлорида. полученного из кислоты;
г) по температуре плавления сульфамида, полученного из кислоты;
д) по температуре разложения кислоты.
15. Осуществлено превращение по схеме:
Определить: а) вещества А и Б;
б) при какой температуре проведена реакция 1.
19
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «РЕАКЦИИ ГАЛОГЕНИРОВАНИЯ»
Вопросы к защите лабораторной работы
1. Классификация реакций галогенирования по методам введения
галогена в органический субстрат.
2. Условия и механизмы реакций прямого замещения водорода на
галоген в органических субстратах.
3. Условия и механизм галогенирования ненасыщенных углеводородов.
4. Условия, механизмы и примеры реакций непрямого галогенирования.
Контрольные задания
1. Назовите следующие соединения:
сн3 —сн—С—сн—сн—сн2—снэ,
1111
Ci СН Вг СН2—I
.он
СН3—СН—с<; ,
I Вг
он
'ОСН3 ’
он
V 2. Перечислите все возможные примеры реакций непрямого галоге-
нирования различных классов органических соединений.
3. Осуществите бромирование следующих соединений, расположив
их в ряд по уменьшению скорости данной реакции:
20
4. Определите положения, по которым преимущественно будет про-
ходить бромирование следующих дизамещенных бензолов:
5. Иод растворяется в бензоле и не реагирует с ним. Однако, окраска
такого раствора ослабевает и даже полностью исчезает при его встряхи-
вании с раствором серной кислоты, содержащим сульфат серебра. Объ-
ясните это явление.
6. Расположите в порядке возрастания реакционной способности
в реакции электрофильного замещения следующие бронирующие аген-
ты: НВгО, Вг2, Вг+, ВгС1, НВг, Н2ОВг.
7. Сравните отношение изопропилбензола к брому: в присутствии
А1С13 и на свету при нагревании.
8. Расположите следующие ароматические углеводороды в ряд.
по уменьшению реакционной способности в реакции галогенирования
и укажите продукты реакции:
а) бензол, м-ксилол, м-динитробензол, п-нитроизопропилбензол, м-
толуидин;
б) анилин, фенол, изофталевая кислота, о-крезол, анизол.
11. Получите исходя из этилена и-фторфенол.
\/ 12. Осуществите превращение:
сн3 сн2 сн сн, - а-^б в г д
CH,
13. Из бензола получите 2-бром-4-нитробензойную кислоту.
14. Предложите схемы синтеза:
... .., а) бензотрихлорида из бензола;
б) гексахлорциклогексана из циклогексана;
в) п-бромвинилбензола из бензола и этанола.
15. Укажите, какие из следующих химических уравнений отражают
реальное протекание химических процессов:
а) СН,-СН=СН2 + IC1 ------* СНз-СН—СН2
' I I
а I
I !.
в) с6н6 + Bra -------► сбн5а + нвг
г) СбНб + Bid--------* C6H5Br + НС1
16. Укажите, какие органические вещества могут образоваться в ре-
акции хлора С этиленом, если реакция протекает: а) в водной среде;
б) в концентрированном растворе NaNO3. Обоснуйте свой ответ.
17. Дана схема пОсл<
СН2=СН2—At А -
-—► е----•» ж----». з —ccij-ca
Известно, что реакции включают присоединение хлора и отщепле-
ние хлороводорода. Назовите реактивы, используемые накаждой стадии,
и установите строение веществ А-3.
18. Дана следующая последовательность превращений:
-на он -н2о -на -на -гна -2Нго
22
Вещество Д содержит 47,06 % углерода, 6,54 % водорода и 46,40 %
хлора (по массе), причем в молекуле Д содержится лишь один атом хлора.
а) Приведите структурные формулы веществ A-И и напишите урав-
нения соответствующих реакций.
б) Напишите структурные формулы возможных изомеров вещества Д и
объясните, почему в данных условиях из Г образуется именно изомер Д.
в) Укажите способ обнаружения вещества 3.
г) Вычислите массу раствора азотной кислоты с массовой долей
60 %, необходимого для полного превращения 5 моль вещества 3.
19. Дана следующая схема превращений, в которой символами обо-
значены типы механизмов протекающих реакций:
SE Sr S\
I----► A ------»- Б-----в- сдьсоон
1 2 3
С<Д; 6
в г д _
4 5
Установите: а) строение веществ А, Б, В, Г, Д; б) что собой пред-
ставляют реагенты 1, 2, 3, 4, 5 и 6.
20. Напишите механизм реакции бромирования при недостатке и
избытке брома:
г;, () недостаток
СН3
^21. Напишите уравнения реакций:
а) аллилового спирта с пятибромистым фосфором;
б) метанола с пятихлористым фосфором;
Ув) бутанола-1 с хлористым тионилом;
г) этиленгликоля с хлористым сульфурилом (1 : 2);
д) гексанолаь Г с бромоводородом.
/ rf/tz ----А- О ' '
22. Вещество А с относительной молекулярной массой 94 имеет
следующий процентный состав: 76,60 % углерода, 6,38 % водорода,
17,02 % кислорода (по массе). Вещество А реагирует с натрием и гидро-
ксидом натрия. При взаимодействии А с метилхлоридом в присутствии
А1С13 образуются вещества Б и В, а также хлороводород. Вещество Г
23
с относительной молекулярной массой 92 имеет процентный состав
91,30 % углерода, 8,70 % водорода (по массе) и на свету реагирует с хло-
ром с образованием вещества Д, которое при гидролизе в щелочной среде
превращается в вещество Е, изомерное веществам Б и В.
а) Приведите структурные формулы веществ А, Б, В, Г, Д, Е и на-
пишите уравнения упомянутых химических реакций;
б) Укажите каков механизм этих реакций.
23. Рассчитайте тепловые эффекты возможных реакций хлорирова-
ния бензола, приводящих к хлорбензолу и 1,2-дихлорциклогексадиену-
3,5. Сделайте вывод о направлении реакций.
Y 24. Плотность смеси этилена, пропилена и ацетилена равна 1,304 г/л
(н. у.). Известно, что 1 л этой смеси может присоединить 1,1 л С12. Вы-
числите состав исходной смеси (в процентах по объему).
25. При сжигании 7,2 г органического вещества, плотность паров
которого по водороду равна 36, образовалось 22 г оксида углерода (IV)
и 10,8 г воды. Определите строение исходного соединения, если извест-
но, что при радикальном хлорировании его может образоваться только
одно монохлорпроизводное.
26. Определите молекулярную формулу хлорпроизводного пропана,
в 32 г которого содержится 20,1 г хлора. Сколько существует изомеров
у этого соединения?
27. При сжигании некоторой массы вещества, в состав которого входят
С, Н и С1, было получено 0,44 г оксида углерода (IV) и 0,18 г воды. Из хлора,
содержащегося в пробе равной массы (после превращений его в ряде реак-
ций в хлорид-ион), было получено 1,435 г хлорида серебра. Определите
формулу исходного вещества и укажите, как оно может быть получено.
28. Для нейтрализации хлороводорода, образовавшемся при радикаль-
ном хлорировании 112 мл (н. у.) газообразного предельного углеводорода,
потребовалось 7,26 мл 10 %-го раствора гидроксида натрия (плотность
1,1 г/мл). Определите, сколько атомов водорода заместилось хлором.
29. При пропускании пентадиена-1,3 через 89,6 г 2,5 %-го водного рас-
твора брома была получена смесь ди- и тетрабромпроизводных в молярном
соотношении 3 : 2. Какая масса пентадиена-1,3 вступила в реакцию?
24
30. Некоторый углеводород X при действии избытка бромной воды
образуется дибромпроизводное, содержащее 57,5 % брома по массе,
а при кипячении с раствором перманганата калия в присутствии серной
кислоты образует две основные карбоновые кислоты. Установите моле-
кулярную и структурную формулу углеводорода X. Напишите уравнения
проведенных реакций.
Программированные задания
1. Наибольшую активность в реакциях непрямого галогенирования
проявляет:
a) HF;
б) НС1;
г) НВг;
д) НОВг.
2. Какие из перечисленных реакций относятся к прямому
галогенированию:
а) взаимодействие пропина с HI;
б) взаимодействие пропанола-1 с HI;
в) действие бромной воды на анилин;
г) Действие брома в щелочной среде на ацетон;
д) действие Ш на пропановую кислоту.
3. Какая из перечисленных реакций относится к непрямому галоге-
нированию:
а) взаимодействие пропена с бромсукцинимидом;
б) высокотемпературное хлорирование бутена-2;
в) иодирование пентанола-2 в щелочной среде;
г) разложение фенилдиазонийхлорида в присутствии иодида калия;
д) каталитическое бромирование толуола.
4. Механизм галогенирования алкиларенов в боковую цепь:
a) SB;
6), Ay;
(b))Sr;
г) Ав;
д) Sy.
25
5. Гидробромирование стирола в присутствии надуксусной кислоты
протекает по механизму:
a) Sy;
б) SR;
в) S£;
г)'Ад;
д) Ав.
, 6. Пентен-1 подвергается гидрохлорированию по механизму:
а) Ад;
б) S,v; . . . .
в) Ау
r)S£;
Д)Ад.
7. Бромирование фенола в полярном растворителе проходит по ме-
ханизмуу
(a)Sfi;
6)SR;
в) Ау
г) Ав;
Д) Sy.
8. Структуру одноатомного спирта можно установить с помощью
реакции:
а) Дикмана;
б) Кляйзена;
в) 'Лукаса;
rj Гаттермана;
д) Вагнера.
9. В реакциях прямого галогенирования алканов наиболее активен:
а) Вг2;
б) С12;
в) F2;
д) скорость реакции со всеми На12 одинакова.
10. Прямое фторирование алканов является процессом неконтроли-
руемым по причинам:
26
а) большой суммарный эндоэффект;
б) стадии роста свободнорадикальной цепи характеризуются с
большими значениями энтальпии;
в) реакция характеризуется значительным суммарным экзоэф-
фектом;
г) стадии роста свободнорадикальной цепи характеризуются
ч с большими отрицательными значениями энтальпии;
л I накопление радикалов происходит быстрее, чем их расходова-
ние, так как энергия связи в молекуле F2 характеризуется
большой энергией.
11. Прямое фторирование хлоралканов осуществляется по реакции:
а) Шимана;
б) Гофмана;
в) Финкельштейна:
г) Вагнера;
д) Грисса.
12. Сводбоднорадикальное бромирование 2-метилпентана сопро-
вождается образованием:
а) 1 -бром-2-метилпенгана;
б) 3-бром-2-метилпенгана;
в) 2-бром-2-метилпенгана;
г) 1,1-дибром-2-метилпентана;
д) 2-бромметилпентана.
13. Гидробромирование этилциклопропана приведет к образованию:
а) 2-бромпентана;
6) 3 -бромпентана;
в) 1-бромпентана;
г) 1-бром-2-этилциклопропана;
д) 2,2-дибромпентана.
14. Основным продуктом, обнаруженным в реакционной системе
после бромирования 4-метилпентена-1 под действием N-бромсукцини-
мида, будет:
а) 4-бром-2-метилпентан;
б) 2-бром-2-метилпентан;
: 'в)3-бром-4-метилпентен-1;
г) 4-бром-4-метилпентен-1;
д) 2-бром-2-метилпентан.
27
15. Гидробромирование полярных алкенов в присутствии перокси-
дов протекает против правила Марковникова, так как:
а) идет через образование устойчивых карбокатионов;
б) идет через образование устойчивых радикалов;
в) идет через образование устойчивых карбанионов;
г) идет через образование наименее устойчивых радикалов;
д) идет через образование наименее устойчивых карбокатионов.
16. Пероксидный эффект Хараша характерен для прямого галогени-
рования:
а) аренов;
б) циклоалканов;
в) алкинов;
/г) алкенов;
> д) алкиларенов.
17. Наибольшую активность в реакциях Аг-галогенирования будет
проявлять:
а) пропен;
б) акриловая кислота;
в) несимм. диэтилэтилен;
г) симм. диэтилэтилен;
д) тетраметилэтилен.
18. Прямое хлорирование 2-этилциклогексанона сопровождается об-
разованием;
а) 4-хлор-2-этилциклогексанона;
б) 3-хлор-2-этилциклогексанона;
в) 2-(ос-хлорэтил)-циклогексанона;
г) 2-хлор-2-этилциклогексанона;
д) 2 -(р -хлорэтил)-циклогексанона.
19. Скорость прямого галогенирования карбонильных соединений
зависит от:
а) природы галогена;
б) концентрации галогенирующего агента;
в) концентрации катализатора;
г) концентрации карбонильного соединения;
д) природы растворителя.
28
20. Какое из перечисленных соединений будет давать галоформную
реакцию?
а) пентанон-2;
б) пентанон-3;
в) пентаналь;
г) пентен-3-аль;
д) пентанол-2.
21. Какой из перечисленных аренов будет активно вступать в реак-
цию некаталитического бромирования в присутствии полярного раство-
рителя.
а) 3-нитробензойная кислота;
б) л-ксилол;
в) 3-метилбензальдегид;
г) d-нафтол;
д) бензол.
22. Бромирование фенола в среде диоксана будет сопровождаться
образованием:
а) 2,4,6-трибромфенола;
бДо-бромфенола;
в) л-бромфенола;
г) м-бромфенола;
д) 2,4-дабромфенола.
23. Хлорирование кумола на ярком солнечном свету приведет
к образованию:
а) 2-хлоркумола;
б) 2,4-дихлоркумола;
в) р-хлоркумола;
г) а-хлоркумола;
' д) 2,4-дихлор-1 -(ос-хлоризопропил)бензола.
24. Наиболее активен в реакции каталитического бромирования:
а) бензол;
лш^-нафтиламин;
Щ бензолсульфокислота;
г) толуол;
д) нафталин.
29
25. Следующие соединения расположите в ряд по уменьшению
активности в реакциях Ss-галогенирования:
а) метилбензоат;
б) бензанилид;
в) анилин;
г) N-метиланилин;
д) толуол.
26. Наиболее эффективно непрямое галогенирование первичных
спиртов под действием:
а) РС15;
б) SOC12;
в) НС1?он1..
г) НВт;
д) РОВг3.
27. Наиболее активен в реакции непрямого галогенирования:
а) пентанол-1;
б) пентанол-3;
в) 2-метилпентанол-2;
г) 2,2,-диметилпентанол-1;
д) изобутанол.
28. Реактив Лукаса состоит из:
+ А1С13;
+ ZnCl2;
+ А1Вг3; __________.
г) НВт + FeBr3;
д) H2SO4 + НВг.
29. Фторбензол, используя непрямое галогенирование, получают
реакцией:
а) Зандмейера; г) Гофмана;
б) Гаттёрмана; д) Коновалова.
/ПвнШимана;
30. Катализатором в реакции Зандмейера, используемой для непря-
мого галогенирования аренов, является:
a) FeCl3; г) А1С13;
б) СпС12; д) ZnCl2.
ц)Сп2С12;
д) НС1
/б))НС1
в) НВг
30
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ
«РЕАКЦИИ АЛКИЛИРОВАНИЯ И АЦИЛИРОВАНИЯ»
Вопросы к защите лабораторной работы
1. Механизм и условия реакции алкилирования ароматических угле-
водородов.
2. Основные алкилирующие агенты. Сравнительный анализ реакци-
онной способности алкилгалогенидов.
3. Побочные процессы при алкилировании.
4. Сравнение реакционной способности ацилирующих агентов.
5. Механизм и условия С-ацилирования различных классов арома-
тических углеводородов.
6. Условия и особенности реакций этерификации и амидирования.
Контрольные задания
1. Назовите следующие соединения:
'•/ 2. Следующие соединения расположите в ряд по уменьшению их
активности в реакции ацилирования:
3. Охарактеризуйте полярность и поляризуемость связей С—Н,
С—Cl, С—В г. С—I. Почему иодистые алкилы обладают наибольшей ре-
акционной способностью, в реакциях N-, О-алкилирования?
4. Рассмотрите особенности алкилирования бензола пропиленом
при катализе Н3РО4 и бромистым пропилом в присутствии А1С13. Какова
31
роль катализатора? Почему реакционная способность алкилгалогенидов
изменяется в следующем порядке RF > RC1 > RBr > RI?
5. При взаимодействии бензола с хлористым неопентилом в присут-
ствии А1С13 главным продуктом реакции является 2-метил-2-фенилбутан,
а не неопентилбензол. Объясните этот результат.
6. Осуществите превращение:
Н3С-СН-СНз
гн гн гн ________снзС1, А1С13 г
UM3—СПз—СПз * ( ) ----------* А
7. Предложите наиболее рациональный путь синтеза
,0
а) СН=СН----►сн3—сС
О-СН—СН2—СНз
СНз
б)
СН3—СН2—СН3
СНз—сн2—сн2—с
в)
СН4
CH—СН3
СН3—сн2—сн2—СНз
СН2—О-С-СНз
X о
г)
8. Получите исходя из бензола^
с.
о-сн-сн
I
СНз
СН3—СН—сн—сн3
О О-СНз
СНз
ОСН3
ОН
ген>
32
9. Расположите в ряд по увеличению значения КЕ соединения:
а) метиламин, дифениламин, анилин, аммиак;
У б) анилин, п-нитроанилин, НЫ-димстиланилин, N-метиланилин;
в) аммиак, циклогекбиламин, гриэтиламин. анилин;
г) пиперидин, анилин, циклогексиламин, п-аминобензойная кислота.
10. Почему 2,6-диэтил-И,П-диметилавдщин гораздо более сильное
основание, чем М,М-диметиланилин?
И. Предложите схему получения из бензола и метана вещества сле-
дующего строения:
о
II
сн2-с-о
12. Предложите 2 способа получения ацетофенона из бензола и этана.
13. Углеводород А, простейшая формула которого С4Н5, получен
в результате моноалкилирования бензола некоторым алкеном.
а) Установите молекулярную и структурную формулы углеводо-
рода А.
б) Укажите, какой именно алкен был использован в синтезе.
в) Объясните механизм образования углеводорода А.
г) Рассчитайте, сколько бензола (в кмоль и кг) и сколько алкена
(в кмоль и м3) необходимо для получения 5,3 т углеводорода А.
СН3
трет,-
14. Предложите схем)' получения из бензола и метана вещества сле-
дующего строения:
СА(
15. Предложите механизм реакции этерификации изомасляной ки-
слоты этанолом. Изменится ли механизм реакции, если взять
бутиловый спирт?
4G - С#-
33
\ 16. Осуществите превращения:
он
ся в ходе той же реакции спирта. Установите структурную формулу
сложного эфиий'. -' , . )
a)
/ Н2О, Hg
/б) сн=сн ——►
СО2 _ , НС1 „ к HNO3 к. с2н5он
NaOH*A Н2О Н+
____। п JH] г с г *"
420”С H2SO4 АТ
ж hno^3hclt
в) СаСО:
СН«СН
г)
СН3СН=СН2 02 .
АЮ3
н2о_ п , г [Н] к С6Н5СООН л
----»- В + Г -• » К H2SO4
|№ОНд^О^Е_НС1*ЖСН2СОЯ3^и
"jl HNO3 [Н] g NaNO2 „ Н2О, t р СН3С^ и.Изомер —
J II2SoT нет А1Оз
за,, hi п н2о р сн3соа ж Aia3t. 3
Д 180"С
он Ю
о 1
%
19. Соединение А - жидкость с приятным запахом. При гидролизе А
образуются два соединения с одинаковым числом атомов углерода. Одно
из соединений, В, используется в производстве искусственного волокна.
При взаимодействии В с хлором на свету образуются две кислоты, раз-
ные по силе; кислота С - более слабая. Приведите формулы веществ А, В
и С. Напишите уравнения реакций.
д)
сЩа
е)
z
'll CH2-C AlCh д Zn/Hg Б H3PO4;r в
l|+AH.Z HCI
%0
CH3CH,C1 . q,,hv, EKOHcj.B_H&_>.r^CNJ>n Jj2O<.F.J^-l^X—CM'i /
A1C13 н2о2 /х-бИР
ж)
СН3С1 . HNO3 с KMnOt ,, РСК г С6Н5ОСН^ „
А1С13 H2SO4 4 АС13
) О Г
17. При нагревании 25,8 г смеси этилового спирта и уксусной кис-
лоты в присутствии концентрированной серной кислоты было получено
14,08 г сложного эфира. При полном сжигании исходной смеси спирта j...
и кислоты образовалось 23,4 мл воды. Найдите состав исходной смесич/ч/Ч»,
(в % по массе) и рассчитайте, с каким выходом протекала реакция эте-(, ,
рификации.
18. Плотность паров сложного эфира по гелию равна 22. При сгора-
нии всей получившейся в результате гидролиза этого эфира кислотЦ.^Д-
разуется углекислого газа втрое больше, чем при сгорании получившето-
О
- L)
ll (Ж
20. Смесь 40 г фенола и этилового эфира одноосновной кис-
лоты вступает в реакцию с 65,6 мл 20 %-го раствора гидроксида натрия
(плотность 1,22 г/мл). При обработке такого же количества смеси избыт-
ком бромной воды выпало 33,1 г осадка. Определите структурную фор-
мулу эфира.
21. Из 2,704 кг пчелиного воска выделили 1 моль мирицилового
эфира пальмитиновой кислоты, что составляет 25 % по массе. Напишите
структурную формулу этого сложного эфира, считая, что мирициловый
спирт - это одноатомный спирт с нормальной углеродной цепью.
Программированные задания
1. Механизм реакции С-алкилирования:
ajjS£;
б) Sv;
в) Av;
г) А£;
Д) S/?.
2. Реакция алкилирования ароматических углеводородов была открыта:
а) Н. Кижнером и К. Вольфом;
б) Л. Клайзеном и А. Шмидтом;
zb) Ш. Фриделем и Д. Крафтсом;
г) Л. Гаттерманном и И. Кохом;
д) А. Бородиным и Ш. Вюрцом.
3. Алкилирование ароматических углеводородов галогеналкилами
можно осуществлять в присутствии следующих катализаторов:
а) Н3РО4;
Z6J"A1C13;
34
в) H2SO4;
(г ) FeCl3;
д) А1Вг3.
4. Какой из галогеналкилов наиболее активен в реакции Фриделя-
Крафтса:
а) иодистый этил;
Пу фтористый этил;
в) хлористый этил;
г) бромистый этил;
д) активность всех перечисленных галогеналкилов одинакова.
5. С каким из галогеналкилов скорость алкилирования толуола бу-
дет максимальной:
а) хлористый изобутил;
б) хлористый бутил;
в) хлористый втор.-бутил;
г) хлористый трет.-бутил;
д) бромистый этил.
6. Какая из Льюисовых кислот является наиболее мягким катали-
затором в реакции алкилирования:
a) SbCl5;
б) FeCl,;
в) А1С13;
<^'ZnCl2;
X) А1Вг3.
7. Какой необходимо использовать катализатор при алкилировании
нитробензола хлористым этилом:
a) BF3;
б) ZnCl2;
в) SnCl4;
г) А1С13;
д)ВС1з.
8. Какой продукт будет получен в качестве основного при алкили-
ровании бензола 1-хлор-2-метилбуганом:
а) 2-метил-1-фенилбутан;
. бй 2-метил-2-фенилбутан;
36
в) 2-метил-3-фенилбутан;
г) втор.-пентилбензол;
д) н-пентилбензол.
9. Какой из ароматических углеводородов будет наиболее активен
в реакции С-алкилирования:
а) толуол;
б) анизол;
в) о-ксилол;
г) бензальдегид;
д) бензойная кислота.
10 В ходе алкилирования под действием галогеналкила происходит
изомеризация алкилирующего агента. Причиной этого процесса является:
а) образование более устойчивых радикалов;
б)^образование более устойчивых карбокатионов;
в) миграция алкильных радикалов;
г) образование более устойчивых карбанионов;
д) прочность связи с катализатором.
11. Наиболее активным ацилирующим агентом является:
а) ангидрид уксусной кислоты;
б) этилэтаноат;
в) ацетилхлорид;
г) ацетамид;
д) ацетонитрил.
12. В каком молярном соотношении необходимо взять уксусный ан-
гидрид и А1С13 для эффективного ацилирования толуола:
а) 1 : 1;
$ 1 : 2;
в) 1 : 0.1;
г) 1 : 0.5;
Д) 1 : Ю.
13. Какая частица является атакующим агентом при проведении аци-
лирования толуола ацетилхлоридом в полярном растворителе:
а) донорно-акцепторный комплекс;
(б))ацилий катион;
в) ацетилхлорид;
г) ацилийрадикал.
37
14. Каким образом производят по окончании ацилирования разло-
жение комплекса арилкетона с катализатором:
а) кипячение в НС1;
екипячение в NaOH;
выливание в ледяную воду;
нагревание;
д) обработка H2SO4.
15. Какие побочные нежелательные процессы, характерные для ал-
килирования, не сопровождают реакцию ацилирования:
СаМпереацилирование;
низкие выходы конечных продуктов;
'^изомеризация;
г) диспропорционирование продуктов реакции;
д) гидролиз катализатора.
16. Какой класс соединений образуется при ацилировании аромати-
ческих углеводородов хлористым бензоилом:
а) жирноароматические кетоны;
^ароматические кетоны;
в) ароматические альдегиды;
г) ароматические карбоновые кислоты;
д) ангидриды ароматических карбоновых кислот.
17. Какой продукт будет выделен в качестве основного по окон-
чании ацилирования толуола хлористым ацетилом:
а) о-метилацетофенон;
б) jw-метилацетофенон;
в) н-метилацетофенон;
г) эквимольная смесь о- и и-метилацетофенонов.
18. Каков состав реакционной смеси по окончании ацилирования
толуола хлористым бензоилом:
а) смесь о- и и-метилбензофенонов;
б) преимущественно о-метилбензофенон;
в) преимущественно «-метилбензофенон;
г) .м-метилбензофенон.
38
19. Наиболее общий метод получения гидроксикетонов ароматичес-
кого ряда основан на перегруппировке:
а) Меервейна;
б) Эльтекова;
/в))Фриса;
г) Бекмана;
д) Клайзена.
20. Каков состав реакционной смеси по окончании ацилирования фе-
нола хлористым бутирилом при использовании перегруппировки Фриса:
а) пропил-о-гидроксифенилкетон;
б) пропил-и-гидроксифенилкетон;
в) фенилбутаноат;
г) смесь п- и о-гидроксифенилпропилкетонов.
21. Какой продукт будет выделен в качестве основного, если м-то-
лилэтаноат нагрели при 150 °C с А1С13:
а) метил-2-гидрокси-4-метилфенилкетон;
б) метил-4-гидрокси-2-метилфенилкетон;
в) З-гидрокси-5-метилацетофенон;
г) 2-метил-4-гидроксиацетофенон.
22. Фенетол проацилировали хлористым ацетилом при 5 °C в при-
сутствии А1С13. Какой продукт был выделен из реакционной системы:
а) о-этрксиацетофенон;
б) и-этоксиацетофенон;
в) смесь о- и и-этоксиацетофенонов;
г) м-этоксиацетофенон;
д) п -гидроксиацетофенон.
23. Какие из перечисленных ароматических углеводородов могут
вступать в реакцию формилирования по Гаттерману-Коху:
а) анилин;
б) фенол;
,/врголуол;
г) изопропилбензол;
Хлорбензол.
39
24. Реакция формилирования обладает высокой селективностью,
вследствие чего при действии смеси НС1 + СО на хлорбензол в присутст-
вии А1С13 + CU2CI2 был получен:
а) лг-хлорбензальдегид;
f б) п-хлорбензальдегид;
в) о-хлорбензальдегид;
г) смесь о- и п-хлорбензальдегидов;
д) бензальдегид.
25. В реакции карбоксилирования ацилирующим агентом является:
а) ацилгалогенид;
б) этилацетат;
/вЬдиоксид углерода;
Sq уксусный ангидрид.
26. Какой из перечисленных аренов был использован для получения
салициловой кислоты, синтез которой основан на реакции Кольбе-
Шмитта:
а) анилин;
б) бензол;
в)) фенол;
г) гидрохинон;
бензойная кислота.
27. По какому механизму протекают реакции N- и О-ацилирования:
a) S^;
б) Ае;
B)y5.v;
г) S/f,
Д) Ад.
28. Какое из перечисленных соединений наиболее активно в реак-
ции ацилирования, протекающему по вдгмеханизму:
а) и-толуидин;
б) метиламин;
в) метанол;
г) антраниловая кислота;
д) риэтиламин.
40
29. Какие экспериментальные приемы необходимо использовать, что-
бы этерификацию по Фишеру провести с максимальным выходом конеч-
ного продукта:
а) нагревание;
б) использование большого избытка спирта;
в) введение в реакционную систему дополнительного количест-
ва воды;
г) охлаждение реакционной системы;
д)отгонка воды или эфира из реакционной системы.
30. Какой продукт был получен в результате взаимодействия бен-
зойной кислоты и пропанола-1 в присутствии H2SO4 конц.:
а) изопропилбензоат;
б) лг-пропилбензойная кислота;
в) пропилбензоат;
г) л/-изопропилбензойная кислота;
д) и-пропилбензойная кислота.
41
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ
«РЕАКЦИИ ДИАЗОТИРОВАНИЯ И АЗОСОЧЕТАНИЯ»
Вопросы к защите лабораторной работы
1. Механизм реакции диазотирования ароматических аминов.
2. Условия реакции диазотирования. Контроль за ходом реакции.
3. Побочные реакции при диазотировании.
4. Способы диазотирования.
5. Методы выделения солей диазония.
6. Реакции солей диазония, идущие с выделением азота.
7. Условия и механизм реакции азосочетания.
Контрольные задания
1. Почему диазотирование ароматических аминов обычно прово-
дят при низкой температуре? Как определить конец диазотирования?
Как после диазотирования удалить из реакционной смеси избыток азоти-
стой кислоты? Почему нежелателен ее избыток?
2. Почему реакцию азосочетания обычно проводят при pH 5-9? Ка-
кие осложнения могут произойти, если величину pH не поддерживать
в указанных пределах?
3. Почему реакцию азосочетания с фенолами следует проводить
в слабощелочной среде (pH 9), а с аминами - в слабокислой (pH 5-6)?
4. Назовите следующие соединения:
У 5. Предскажите влияние заместителей в бензольном кольце на тер-
модинамическую стабильность фенилдиазоний-катиона. В каком порядке
она будет возрастать при наличии следующих заместителей: a) и-СН3;
б) о-Вг; в) o-NO2; г) и-ОСН3.
42
6. Осуществите следующие реакции:
no2
CH3OH, t
KCN
Gu2(NO2)2
CinBr?
а)
б)
в)
г)
Д)
7. Какие экспериментальные факты свидетельствуют о том, что азо-
сочетание является реакцией электрофильного замещения в арома-
тическом ряду?
8. Приведите схемы образования диазотирующих агентов: NO',
H2*NO2, N2O3j NOC1. Расположите их в ряд по уменьшению активности
в реакциях диазотирования.
9. Рассмотрите механизмы реакции диазотирования анилина: а) ка-
тионом нитрозония; б) оксидом азота (III); в) нитрозилхлоридбм.
10. Какие из приведенных ниже аминов могут дать соли диазония:
«-нитроанилин, дймётиланилин, 2,4,6-триброманилин, N-этиланилин, и-ами-
нофенол, .м-фенилендиамин. Приведите схемы реакций диазотирования.
11 Расположите в ряд по увеличению активности в реакции азосо-
четания диазоний-катионы типа «-X-C6H4N2, где X=NO2, Н, .(СНз)2Ы,, Вг,
CN, СН3. " / ё ' :
л,/
V 12. Предложите схемы синтеза следующих соединений:
а) пирокатехина из о-нитрофенола;
\1 б) резорцина из нитробензола;
в) 4,4'-диоксибифенила из бензидина;
г) салициловой кислоты из антраниловой кислоты;
д) аспирина из о-толуидина;
е) ти-фторанилина из нитробензола;
ж) «-фенилендиамина из «-нитротолуола;
з) 4-нитрофенетола из нитробензола;
и) ,м-анизидина из нитробензола;
/к) п-бромфенола из бензола; Q /л (/
л) и-толуиловой кислоты из анилина;.; ~ q(J
Л/Ц -
'н) этилов а бензойной кислоты из анилина;
о) 2-бром-4-иодтолуола из толуола;
и) 2,б-дибромтолуола из толуола.
13. Какие две конкурирующие реакции идут при нагревании раство-
ров солей диазония со спиртами? Какие вещества образуются при нагрева-
нии «-юпрофениддиазонийхлорида с этанолом в кислой среде, и в ацетат-
ном буфере? Составьте уравнения реакций и рассмотрите их механизмы.
V14. Расположите в ряд по увеличению активности в реакции азосо-
четания следующие диазокатионы: n-(CH3)2N-C6H4N2+, и-МО2-СбН4М2
C6H5N2+, «-CN-C6H4N2\ h-CF3-C6H4N2+.
15. Какие из приведенных ниже соединений вступают в реакцию
азосочетания:
Ar-N=N-OH, Ar-N=N-ONa, Ar-NH-N=O, [Ar-N=N]+X? [Ar-ffeN]+OH‘
16. Какие из указанных соединений не вступают в реакцию азосоче-
тания с фенилдиазонийхлоридом: о-нитрофенол, толуол, бензолсульфо-
кислота, и-хлор фенол, N.N-диметиланилин, салициловая кислота, о-кре-
зол, м-динитробензол, о-толуолсульфокислота. Ответ поясните.
17. Напишите уравнения реакций: 1) получения красителя конго
красного из диазотированного бензидина и нафтионовой кислоты; 2) из-
менения его структуры при добавлении соляной кислоты. Какую окраску
имеет этот краситель в кислой и в щелочной средах?
18. Напишите уравнения реакций образования красителей, если в ка-
честве диазо- и азосоставляющих использовать:
а) сульфаниловую кислоту и диметиланилин;
б) и-нигроанилин и 1-нафтол;
в) .и-толуидин и фенол;
г) w-нитроанилин и салициловую кислоту;
,д) лт-фенилендиамин и а-амино-Р-нафтол.
V 19. Из каких соединений в результате диазотирования и азосочета-
ния были получены следующие азокрасители:
V 20. Осуществите превращение:
бензола и метана.
22. Дайте названия и установите строение азотсодержащих соединений:
a) C7H7NO2s при окислении дает вещество кислого характера, при
восстановлении, последующем диазотировании и нагревании с однохло-
ристой медью образуется о-хлортолуол;
45
6) C7H9N, при диазотировании, последующем нагревании в присут-
ствии Cu2(CN)2 и гидролизе дает карбоновую кислоту, при мононитрова-
нии которой образуется только один изомер;
в) C10H9N, после диазотирования, обработки метанолом и окисления
перманганатом калия превращается в 3-метоксифталевую кислоту;
г) азокраситель, при восстановлении превращается в смесь п-
толуидина и 1-окси-4-аминонафталина;
д) азокраситель, при восстановлении дает смесь н-анизидина и N,N-
диметил анилина.
Программированные задания
1. Какие из перечисленных аминов вступают в реакцию диазотирования:
а) о-толуидин;
б) анилин;
в) п-нитроанилин;
г) N-метиланилин;
д) диметилфениламин.
2. Механизм реакции диазотирования:
а) А5;
б) Ау;
(g)S£;
г) Sw;
Д) Ад.
3. Какой из электрофильных агентов проявляет наибольшую реак-
ционную способность в реакции диазотирования:
a) N2O3;
б) H2+ONO;
в) NO';
г) NOC1;
д) NOBr.
4. Нитрозоний-катион является основным электрофильным агентом
при проведении реакции в среде:
а) разб. НО;
б)конц. НС1;
в) конц. H2SO4;
г) разб. H2SO4;
д) конц. НВг.
46
5. Выберите основные факторы, необходимые для осуществления
реакции диазотирования:
а) соотношение реагентов;
б) кислая среда;
, в) нагревание;
г) охлаждение реагентов и реакционной смеси;
д) щелочная среда.
6. При каком условии диазотирование завершится не образованием
соли диазония, а выпадением в осадок диазоаминосоединения:
н) в кислой среде;
б) в нейтральной среде;
в) в кислой среде при нагревании;
г) при действии избытка NaNO2;
д) при действии избытка амина.
7. Какой основной продукт будет получен, если в ходе диазотирова-
ния и-толуидина температура реакционной смеси поднялась до 40 °C:
а) и-толилдиазонийхлорид;
б) и-толуидин;
в) и-крезол;
г) толуол;
д) бензол.
8. Какой из перечисленных аминов обладает наибольшей основно-
стью и легче всего будет диазотироваться:
а) анилин;
б) >7-(М-метиламино)анилин;
в) о-толуидин;
г) и-аминоацетанилид;
д) и-аминоацетофенон.
9. Окончание диазотирования определяют следующим образом:
а) по прекращению выделения пузырьков N2;
б) изменению окраски реакционного раствора;
в) с помощью универсальной индикаторной бумажки;
г) с помощью йодкрахмальной бумажки;
д) по образованию осадка.
47
10. Посинение йодокрахмальной бумажки, используемой при про-
ведении диазотирования в качестве индикатора, указывает на:
а) накопление в реакционной смеси свободного амина;
б) накопление в реакционной смеси соли диазония;
в) накопление в реакционной смеси азотистой кислоты;
г) образование диазоаминосоединения;
д) образование фенола.
11. Какие из перечисленных аминов подвергаются прямому диазо-
тированию:
а) бензидин;
б) нафтиламин;
в) и-аминобензойная кислота;
г) лг-аминоацетанилид;
д) 2,4-динитроанилин.
12. Из какого амина можно получить соль диазония методом об-
ратного диазотирования:
а) анилин;
б) и-метоксианилин;
в) и-аминобензолсульфохлорид;
г) этиловый эфир антраниловой кислоты;
д) сульфаниловая кислота.
13. Какая из перечисленных солей диазония наиболее устойчива
в твердом виде:
a) C6H5N2+Cr;
б) C6H5N2+HgCl3-;
в)c6h5n2W;
г) C6H5N2+BK;
д) C6H5N2+SbCl6-.
14. Разложение солей диазония в присутствии солей одновалентной
меди — это реакция:
а) Шимана;
б) Гаттермана;
в) Грисса;
г) Зандмейера;
д) Кневенагеля.
48
15. В каких условиях и-толилдиазонийхлорид может быть переведен
в толуол:
а) нагревание;
б) нагревание в Н2О;
в) действие метанола в кислой среде;
г) действие метанола в среде ацетатного буфера;
д) нагревание в этаноле.
16. Фторарены получают с использованием солей диазония по реакции:
афГофмана;
б) /Нимана;
в) Зандмейера;
г) Кижнера;
д) Клеменсена.
17. Замещение диазогруппы на ОН-, F- и OAlk-группы осуществля-
ется по механизму:
a) . S/v2;
б) Swl;
в) S£l;
г) S£2;
д) S;;.
18. Расположите следующие соли диазония по увеличению актив-
ности в реакции азосочетания:
a) C6H3N2+CF;
б) n-C2H5-C6H4N2+Cr;
в) «-NO2-C6H4N2+CF; ' ' '
г) «-CF3-C6H4N?CF;
д) «-(CH3NH)-C6H,1N2“CI .
19. Для какой из пар скорость реакции азосочетания будет макси-
мальной:
а) анилин + и-нитрофенилдиазонийхлорид;
б) о-толуидин + л-трифторметилфенилдиазонийхлорид;
в) N.N-диэтиланилин + 3,5-динитрофенилдиазонийхлорид;
г) фенол + лг-сульфофенилдиазонийхлорид;
д) анизол + .м-нитрофенилдиазонийхлорид.
49
20. Какие соединения не могут выступать в качестве азокомпоненты
в реакции азосочетания с фениддиазонийхлоридом:
а) сульфаниловая кислота;
б) бензойная кислота;
в) м-динитробензол;
г) анизол;
д) фенол.
21. Какое соединение было использовано в качестве диазокомпо-
ненты, если в ходе реакции азосочетания был получен 4-гидрокси-З-
карбокси-З'-нитроазобензол:
а) 3-нитрофенилдиазонийхлорид;
б) нитробензол;
в) 3-нитроанилин;
г) 4-гидрокси-З -карбоксифенилдиазонийхлорид;
д) 4-гидрокси-З -карбоксианилин.
22. При каком значении pH необходимо проводить азосочетание,
если в качестве азосоставляющей использован о-крезол:
а) pH 9;
б) pH 11-12;
в) pH 7;
г) pH 5-6;
Д) pH 1-2.
23. При каком значении pH необходимо проводить азосочетание,
если в качестве азосоставляющей использован .м-анизидин:
а) pH 7;
$рН 5-6;
в) pH 11-12;
г) pH 1-2;
д) pH 9.
24. Реакция азосочетания протекает по механизму:
а) $№
б)Ъя; '
в) А^;
г) Ал;
Д)
50
25. Многие азосоединения выделяют из реакционной системы, ис-
пользуя метод:
а) выпаривания;
^вакуумирования;
в) высаливания;
г) вымораживания;
д) упаривания.
51
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ»
Вопросы к защите лабораторной работы
1. Основные окислители в органическом синтезе.
2. Окисление низших и высших алканов.
3. Окисление непредельных соединений. Реакции Вагнера, Приле-
жаева, Гарриеса.
4. Окисление первичных и вторичных спиртов.
5. Окисление карбонильных соединений. Правило Попова.
6. Окисление ароматических углеводородов.
Контрольные задания
1. Осуществите следующие превращения:
Br2, hv . КМпО< (к)
СНз—СН2-СН2-С—СНз »А——♦Б ---------—
2 || 3 - НВг
О
в
сн3-сн2-сн2-сн3
[О]
СНз-СН-СН—СНз ~к'Д
ОН он
* СН3-СН2-С—СНз -
о
о
♦ СНз-СНг-С^-С7
ОН
[О]
о
'---► СНз-СН2-СН2-СН2-С/
он
2. Осуществите превращения и назовите продукты реакции:
а) СН3-СН2-СН-СН3
СНз
Вг2, hv Na
—-*А—
НС1 КОН (В) К2Сг2О7 [О]
——♦ в --------------* д -----_ Е----ж
52
(Щ
„„ 1500“ 2NaNH2
б) СН, ----А *•
| С, 45№;
СН3С1
Б -----
СН3-СН=СН2, А1С1,
Е
H2/Ni
В ’
3. Составьте электронно-ионный
а)
б)
СН3-СН2ОН + К2Сг2О7 + H2SO4
СН3-СН2ОН + К2Сг2О7 + H2SO4
г
':са/
КМ11О4 (К)
----------- Д
А1С13, СН3С1 Л/, КМпОз (К) _
в)
zO
СН3-СН2-Сч + [Ag(NH3)2]OH
Н
г) СН3-СН=СН--СН3 + КМпО4 + H2SO4-►
д) СН3-СН=СН—СНз + КМпО4 + н2о »
е) СН2=СН-СН2~СН=СН2 + KMnO4 + H2SO4
4. Предложите схемы синтеза следующих веществ:
а) изофталевой кислоты из бензола;
б) 4-нитроизофталевой кислоты из .и-ксилола;
в) 3-нитрофталевой кислоты из нафталина;
г) З-фенилпропандиола-1,2 из бензола и пропилена;
д) jw-этилбензойной кислоты из бензола и этилена;
е) ацетилендикарбоновой кислоты из бензола;
ж) малеинового ангидрида из циклогексана;
з) щавелевой кислоты из бензола;
и) глиоксаля из циклогексана;
к) 2,4-дикарбоксибензолсульфокислоты из ж-ксилола.
5. Какие вещества и в каких условиях могут образоваться при окис-
лении этиленгликоля?
6. Простые эфиры при хранении в результате окисления образуют
взрывоопасные пероксиды. Опишите методы обнаружения и обезврежи-
вания пероксидов в простых эфирах.
7. Предложите схему синтеза следующих соединений из ацетилена,
используя на одной из стадии реакцию Глазера-Эглинтона:
а) гександиовой кислоты;
53
V в) 2,2,7,7,-тетраметилоктадиина-3,5;
г) диэтилового эфира гексадииндиовой кислоты.
8. Осуществите превращение и укажите условия, необходимые для
протекания реакций:
.
2Н2О,Ня? л Сг2О3
Д H2SO4
Г---
2H,/Ni „ Н,0 Сг,О,^
Е жн$оТ
.ЦСу
K3(Fe(CN)6]
CujClj, NH3
СН3-СН-СНг-С=СН —-------* В---»
СН,
9. Предложите наиболее эффективный окислитель для получения:
а) гексаналя из гексанола-1;
б) 2-гексеналя из гексанола-1;
в) 1-гексен-4-ен-3-она из 1-гексин-4-ен-3-ола;
г) щавелевой кислоты из гликолевой кислоты;
д) проианаля из гексена-3;
е) бутановой кислоты из октена-4; о
ж) изобутановой кислоты из 2,5-дим£тилтексена^З. -
щ cj-р-- С 'с
10. Напишите б-^емы бзбй^/шза следующих соединений:
а) мирцена (выделен из листьев лавра)
сн3-с=сн—сн2-сн2-сн-сн=сн2
CH3
CH3
б) цингиберена
в) жасмона (душистого вещества жасмина)
сн2-сн=сн-сн2-сн3
О
CH3
54
г) сквалена (выделен из жира акулы)
(СН2-([!=СН-СН2—СНг-С^Н-СНг-СНг-^СН-СНгЬ
СН3 СН3 СНз
д) цитраля (составной части эфирных масел цитрусовых)
сн3-с=сн-сн2-сн2-с=сн—СНО
СН3 СН3
е) бисаболена (компонент лимонного масла)
СНз—\ \=С—СН2-СН2-СН=С—СНз
4--' СНз СНз
til. Какие продукты образуются при озонолизе полибутадиена, если по-
лимеризация происходит: а) как 1,2-присоединение; б) 1,4-присоединение?
12. Что образуется при озонолизе сополимера бутадиена с бутеном-2?
13. Какие соединения образуются при озонолизе абсцизовой кисло-
ты - природного ингибитора роста растений? Она ускоряет процессы,
связанные с переходом растений к периоду покоя (опадание листьев, со-
зревание плодов).
14. Осуществите восстановительное озонирование следующих
соединений:
а) симм. изобутилтрет.-бутилэтилена;
б) несимм. втор.-бутилтрет.-бутилэтилена;
в) метилвинилаллилметана;
г) коричной кислоты;
д) симм. (н,и'-дитолил)этилена;
е) 3 -нитро-4' -гидроксистильбена;
ж) гщс-З-метилгексена-З.
55
15. Осуществите превращение:
КМпО.^ю
Ni
сн3-сн2-сн3 “3^
С12, 500’С „
А -*=---»► Б
Na > в 2НВга Е
I—21 * 2з~* Д
NaBH4+CH3OH
О3
СН с^°
L Г1-;
—'—* ООН
16. Какие продукты будут получены, если осуществить озониро-
вание в присутствии NaBH4 и СН3ОН следующих соединений:
а) 4,4-диметилгексена-2;
б) октадиена-3,5;
в) гептатриена-2,4,6;
г) диаллилметана;
д) 3,5-диметилстирола;
е) 3 -метил-1 -(п-толил)-2-пентена.
17. Расшифруйте цепочку превращений:
1ЛДИбрОмбутап-^А22а^°Б
Эфир А D H3SO4, t
18. Предложите схему синтеза этил-и-аминобензоата (анестезина) из
толуола.
19. Предложите 3 способа получения из циклогексанола и неоргани-
ческих реагентов вещества следующего состава:
НООС— (СН2)з~С— соон
о
20. Осуществите следующие превращения и назовите полученные
продукты:
O2,t . 2СН3ОН, НО(СН2)2ОН
-----► А---7—► Б---------► В
н CH3ONa
21. Установите строение соединений ароматического рада по брут-
то-формуле и продуктам химических превращений:
а) СюН6С12, при окислении получается 3,4-дихлорфталевая ки-
слота;
56
б) С9Н10, обесцвечивает бромную воду, при окислении хромовой
смесью превращается в бензойную кислоту, а при окислении
по Вагнеру - в 3-фенилпропандиол-1,2;
в) С9Н10, обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата
калия на холоде, при нагревании с КМпО4 образуется тереф-
талевая кислота; V А
г) Ci0H6NO2Br, при окислении дает З-нитро-6-бромфталевую
кислоту. . > - :
< V >
г 22. Установите строение соединения, если известна его орутто-фор-
мула и продукты некоторых его превращений:
а) С7Н16О, при действии CH3MgCl выделяется метан, при дегид-
ратации превращается в углеводород С7Н)4, который в ре-
зультате озонолиза дает смесь уксусного и валерианового
альдегидов;
б) С4Н8О, обесцвечивает бромную воду, реагирует с металличе-
ским натрием с выделением водорода, а при осторожном
окислении образует винилуксусный альдегид;
\J в) два изомерных вещества CioH120, выделены из масла листьев
лавра, нерастворимы в воде, разбавленных кислотах и щело-
чах, дают положительные пробы с разбавленным раствором
КМпО4 и Вг2/СС14; при энергичном окислении оба вещества
дают анисовую кислоту.
23. Установите строение алкена С6Н12, который после озонолиза
превращается в два продукта один из них дает йодоформную реакцию
и не дает реакцию серебренного зеркала, а другой наоборот.
24. Концентрация в растворе использованного для окисления гек-
сена-2 в нейтральной среде, равна 0,24 Н. Вычислите нормальную кон-
центрацию этого же раствора при окислении гексена-2 в присутствии
серной кислоты.
25. Толуол окисляют в бензальдегид оксидом хрома (VI) в среде ук-
сусного ангидрида. Последний, взаимодействует с бензальдегидом. Об-
разующийся диацетат бензальдегида выделяют и после удаления окисли-
теля гидролизуют. Напишите уравнения перечисленных реакций. Какие
вещества получатся при окислении толуола хромовой смесью. Для реак-
ции составьте электронно-ионный баланс.
57
26. Приведите структурную формулу соединения состава С8Н8О,
если известно, что оно дает реакцию серебряного зеркала, а при окисле-
нии хромовой смесью - бензойную кислоту.
27. Продукты полного сгорания (в избытке кислорода) 6,72 л (н. у.)
смеси этана и пропана пропустили через избыток известковой воды. При
этом образовалось 80 г осадка. Определите состав в литрах исходной
смеси газов.
28. При окислении 0,1 моль неизвестного органического вещества
кислым раствором перманганата калия образовалось 4,48 л (н. у.) оксида
углерода (IV), 36,24 г сульфата марганца, 20,88 г сульфата калия и вода.
Какое вещество подверглось окислению? Напишите уравнение реакции
окисления ближайшего гомолога этого вещества водным раствором пер-
манганата калия.
29. Определите строение ароматического углеводорода состава
С9Н12, если известно, что при его окислении перманганатом калия обра-
зуется бензолтрикарбоновая кислота, а при бромировании в присутствии
бромида железа (III) - только одно монобромпроизводное.
30. При окислении смеси двух изомерных ароматических углеводо-
родов кислым раствором перманганата калия образовалось 12 л оксида
углерода (IV) (измерено при 20 °C и давлении 101,3 кПа), 24,4 г бензой-
ной кислоты и 16,6 г терефталевой кислоты. Установите строение исход-
ных углеводородов и рассчитайте их массы в исходной смеси.
Программированные задания
1. При окислении какого кетона была получена следующая смесь
продуктов: уксусная, пропионовая кислоты, СО2:
а) пентанона-2;
б) пентанона-3;
,в) гексанона-2;
' г) бутанона;
д) пропанона.
2. Для окисления кетонов используют:
а) реактив Кори;
чб).реактив Джонса;
в) реактив Саррета;
г) реактив Лукаса.
58
3. Окисление кетонов осуществляется по правилу:
а) Эльтекова;
б) Зайцева;
(в)) Попова;
г) Марковникова.
4. При каталитическом окислении нафталина образуется:
а) изофталевая кислота;
б) фенол;
в) терефталевая кислота;
)/ г) ф |алевый ангидрид;
д) оксинафталин.
5. Наиболее активен в синтезе п-бензохинона:
а) бензол;
б) анилин;
в) фенол;
Q гидрохинон;
д) и-фенилендиамин.
6. В щелочной среде окисление гидрохинона идет через образование:
а) дианиона;
б) бирадикала;
в) анионрадикала;
г) катионрадикала;
д) диполярного иона.
7. Окисление алканов осуществляется через стадию образования:
а) карбокатионов;
б) карбоанионов;
(Т))гидропероксидов;
г) анионрадикалов;
д) енолов.
8. При окислении алкенов образуются эпоксиды по реакции:
а) Вагнера;
ЛтТрилежаева; ;
в) Коновалова;
г) Зелинского;
д) Бертло.
59
9. Наиболее устойчивой и активно используемой для эпоксидирова-
ния является:
а) надбензойная кислота;
б) надуксусная кислота;
в) л/-хлорнадбензойная кислота;
г) надмуравьиная кислота;
д) надтрифторуксусная кислота.
10. При действии надбензойной кислоты на пентен-2 образуется:
а) пентадиол-2,3;
б) пентанол-3;
в) пентанол-2;
,^г) ,2 -метил-3 -этилоксиран;
д) пентанон-3.
II. Каталитическое окисление этилена, сопровождающееся образо-
ванием оксида этилена, осуществляется с использованием в качестве ка-
тализатора:
a) V2O5;
б)РЬО2;
г) Мп(СН3СОО)2;
д) Со(СН3СОО)2.
12. Син-гидроксилирование по Вагнеру, сопровождающееся образо-
ванием диолов, необходимо проводить:
а) при нагревании в кислой среде;
б) при нагревании в щелочной среде;
^в^)при t = 0-5°С, pH 8;
г) при t = 0-5°С, pH 12;
д) при t = 0-5°С, pH 3-4.
13. Под действием каких реагентов будет проходить окислительная
деструкция алкенов:
a) [Ag(NH3)2]OH;
б) Br2 + NaOH;
®K2Cr2O7 + H2SO4;
rlCrO3C5H5NHCl;
д) КМпО4 + КОН.
60
14. Какой алкен был подвергнут восстановительному озонированию,
если в результате реакции была получена смесь бутанона и бутанола-1:
а) З-метилгептен-2;
б) 3 -метилгептен-3;
в) 2-метилгептен-3;
г) 3-метилгептадиен-2,4;
д) гептен-3.
15. Какие продукты будут обнаружены в реакционной системе по-
сле проведения окислительного озонирования 3,5-диметилокгена-3:
а) бутанон и 3 -метилпентановая кислота;
б) бутанон и 2-метилпентановая кислота;
в) бутаналь и гексановая кислота;
г) бутанон и 2-метилпентаналь;
д) бутанон и 3-метилпентаналь.
16. Какой алкин был использован для окислительного сочетания по
Глазеру-Эглинтону, если в реакционной системе был обнаружен 2,9-ди-
метил-4,6-декадииндиовая кислота:
а) 3-пентиновая кислота;
б) 2-метил-3-пентиновая кислота;
в) 2-метил-4-пентиновая кислота;
г) 4-метил-2-пентиновая кислота;
д) 2-этил-3 -пентиновая кислота.
17. С помощью каких окислителей можно окислить первичные
спирты до альдегидов:
а) КМпО4 + H2SO4;
б) СгО3 + H2SO4;
вН'гО. • C5H5NHCI;
( г)рО3 • 2C5H5N;
д) диметилсульфоксид.
18. При окислении циклогексанола реактивом Джонса в качестве
единственного продукта в реакционной системе обнаруживается:
циклогексановая кислота;
б) циклогексанон;
в) циклогександаон-1,2;
г) адипиновая кислота;
д) гексановая кислота.
61
1;9, .Црд действием реактива Толленса пентаналь превращается в:
а) пентанол-1;
б) пентанол-2;
в) пентановую кислоту;
г) пентан;
д) пентадиол-1,2.
20. Под действием оксида селена (IV) альдегиды окисляются до:
. г? кислот;,
с .0 «ь-оксоальдегидов;
в) диальдегидов;
г) Р-оксоальдегидов;......
д) а-гидроксиальдегидов.
21. Каталитическое окисление бензола сопровождается образованием:
а) фенола;
б) гидрохинона;
в) «-бензохинон;
; г) малеинового ангидрида;
д) о-бензохинона.
22. Окисление кумола под действием перманганата калия в кислой
среде при нагревании сопровождается образованием:
а) а-гидроксиизопропилбензола;
б) Р-гидроксиизопропилбензола;
} в) бензойной кислоты;
г) 2-метил-2-фенилэтановой кислоты;
д) фенола.
23. Какой углеводород был окислен, если в результате реакции в ре-
акционной системе были обнаружены бензойная и малоновая кислоты:
а) З-фенил-З-бутеновая кислота;
б) 4-фенил-З-бутеновая кислота;
в) 3-фенилпропановая кислота;
г) 2-фе-нилпропановая кислота;
д) 4-фенилпропановая кислота.
24. Какие ароматические углеводороды при окислении превраща-
ются в терефталевую кислоту:
а)'«-ксилол;
62
б) о-ксилол;
в) 4-этилтолуол;
г) и-метилстирол;
д) м -этилбензойная кислота.
25. Какой ненасыщенный углеводород был окислен KMnO4 + H2SO4, ес-
ли в реакционной системе по окончании реакции были обнаружены бута-
нон и янтарная кислота:
а) 3,8-димётилдекадиен-2,6;
5)3,8 -диметилдекадиен-3,7;
в) 3,8-диметилдецен-5;
г) декадиен-2,8;
д) декадиен-3,6.
63
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «РЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ»
Вопросы к защите лабораторной работы
1. Классификация реакций восстановления.
2. Основные восстановители, используемые в органическом синтезе.
3. Реакции восстановления непредельных соединений.
4. Восстановление спиртов и карбонильных соединений.
5. Восстановление карбоновых кислот и их производных.
6. Реакции окислительно-восстановительного диспропорционирова-
ния альдегидов.
7. Восстановление нитроаренов в различных средах.
Контрольные задания
1. Алкан С6Н14 может быть получен восстановлением по Клемен-
сену (Zn/HCI) пяти различных алкилхлоридов (С6Н13С1). Напишите
структурные формулы алкана и упомянутых алкилхлоридов.
2. Установите строение алкилиодида, который при нагревании
с иодистоводородной кислотой дает изобутан, а с металлическим натри-
ем образует 2,5-диметилгексан.
3. Три различных алкена при каталитическом гидрировании обра-
зуют 2-метилбутан. Напишите уравнения реакций.
4. Какие четыре циклоалкена при гидрировании образуют метил-
циклопентан.
5. Определите строение вещества, имеющего брутто-формулу С5Н10,
каталитическое гидрирование которого дает 2-метилбутан, а гидробро-
мирование в присутствии Н2О2 с последующей обработкой натрием при-
водит к 2,7-диметилоктану.
6. Что происходит с альдегидами, не содержащими атом Н при
а-углеродном атоме (формальдегидом, триметилуксусным альдегидом,
.м-хлорбензальдегидом) в присутствии гидроксида натрия? Напишите
уравнения реакций.
64
7. Рассмотрите превращения пропаналя, гексаналя под действием
алкоголятов натрия и алюминия.
8. Приведите примеры основных методов синтеза аминов. Охарак-
теризуйте их достоинства, недостатки, область применения. Какие про-
дукты образуются при восстановлении ароматических нитросоединений
(л/-нитротолуола, и-нитрокумола) в кислой, нейтральной и щелочной сре-
дах? Ответ проиллюстрируйте уравнениями реакций.
9. Почему фенилгидроксиламин получается в средах, близких нейт-
ральным.
К). Дайте названия и установите строение азотсодержащих соединений:
а) обработка азосоединения приводит к двум продуктам восста-
новления: З-бром-4-аминотолуолу и 4-амино-2-метилфенолу;
б) азокраситель при восстановлении дает смесь и-анизидина
и N.N-диметила нилина;
в) азокраситель при восстановлении превращается в смесь
и-толуидина и 1-окси-4-аминонафталина.
11. Напишите уравнения реакций:
а) амида пропановой кислоты с LiAlH4;
б) гидрирования оксима бутанона-2;
в) нитрила пропановой кислоты с LiAlH4;
г) восстановления гидразобензола;
д) гидрирования нитрила масляной кислоты;
е) гидрирования диамида янтарной кислоты;
ж) восстановления и-нитроэтилбензола Zn в NaOH;
12. Осуществите превращение:
НСНО А Na/Hg
6115 Нз НС1, ZaCb с2н5он
Na f f H2,Pt
С2Н5ОН
в H2SO4 (к), Е
t
Установите формулы и названия веществ А-Е. Напишите уравнения
реакций, приведенных в схеме. Для соединений Д и Е приведите струк-
турные формулы всех возможных стереоизомеров. Определите наиболее
устойчивые конформации.
65
У 13. Осуществите превращение:
Р г ^О,. д ZNa+NHAQ 2С2Н5^1 „Щ+Рд/Ва^О., г HI д HI Е________* ж___„
саи2 D хинолин 14 _Н2
НгО,Н~3 Na » и
СН3ОН
I CrO3H2OH2SO4> к Вг2, ОН' л КОН СП. м ИаВЩ» н
Назовите все полученные соединения. Укажите, какое пространст-
венное строение имеет соединение Г.
к & A
As К ' s
14. Осуществите превращение: ~ 2
А Йу к gQH^ я r NH2-N^ д KOftgt, E
C2H5OH H2SO4 | t 04
нё^ж '
•C. * k IJ
15. Осуществите превращения и назовите полученные соединения:
5-СН2СООН
Br2, hy, t КОНСП. Na/Ife к^°4, HblOa ,т UAlHi* £ Na2S t Na » 3
H2O U H+,t H2SO4 ТГФ CH3OH
б) CH3-CH2-CH=CH2 A Б в Г -i— Д E
» cp^ch-ch, a-^e ,h2cUb H^W4RNjgH2EKoa£,x
СНз |a1[OCH(CH3)2]3,
16. Используя реакцию Канниццаро-Тищенко из толуола получите
3,5-динитробензиловый спирт.
17. Осуществите следующие превращения:
СН-СН HZ°> A AKOW bC-H;.°Na в н+ „ г 2NH2OH д
Hg+2,H+ Н+ 18
18. Приведите уравнения последовательно протекающих реакций
и назовите образующиеся при этом соединения:
-----------------------------------
винилциклопропан З.ДДУ
2!! \ гГ ,.П
Zn/CH3COOH
66
> О/
19. Установите структурную формулу соединения состава C7H7NO2,
не вступающего в реакцию с водным раствором щелочи и образующего
при восстановлении /7-толуидин.
\Г I О"
' 20. Напишите,уравнения реакций дл
$/щих веществ: ф &
а) бензальдегида с формальдегидом;
С/7 -толуилового альдегида с формальдегидом;
в) и-этилбензальдегида с формальдегидом.
Почему в «перекрестной» реакции Канниццаро ароматический аль-
дегид восстанавливается в спирт, а формальдегид окисляется в муравьи-
ную кислоту? "
и kill,
'' 21. Способны ли вступать в реакцию Канниццаро следующие альдегиды:
И'Ml а) уксусный;
муравьиный;
в) салициловый;
г) фенилуксусный.
ч
22. Как можно получить из бензола о-, м- и и-фенилендиамины.
Приведите схемы реакций.
23. Смесь циклогексена и водорода, имеющую мольное соотноше-
ние компонентов 1:5, пропустили над никелевым катализатором. Реак-
ция прошла на 40 %. Вычислите мольное соотношение веществ в конеч-
ной смеси.
24. Смесь бутена-2 и водорода с плотностью по гелию 3,2 пропус-
тили над никелевым катализатором, после чего плотность газовой смеси
по гелию составила 3,55. Рассчитайте выход продукта реакции.
25. При гидрировании ацетилена получили эквимолярную смесь эта-
на и этилена общей массой 96 г. Какая масса ацетилена прореагировала?
26. Смесь формальдегида и водорода с плотностью по водороду 4,5
пропустили над никелевым катализатором, после чего плотность по во-
дороду охлажденной до 0 °C смеси стала равной 3. Рассчитайте выход
продукта реакции.
67
27. При восстановлении некоторого количества нитробензола полу-
чили вдвое меньшую массу анилина. Рассчитайте выход реакции восста-
новления.
28. Масса анилина, полученного двухстадийным синтезом из бензо-
ла, составляет 70 % от массы бензола. Известно, что обе реакции проте-
кали с одинаковым выходом. Найдите выход реакции.
Программированные задания
1. Какие катализаторы проявляют наибольшую активность в гетеро-
генном гидрировании алкенов:
a) Ni;
да;
в) Pd/C;
г) Ru;
д) Os.
2. Катализатором для гомогенного гидрирования является:
a) Pd/C;
б) RhCl3;
Гв) трис(трифенилфосфин)родийхлорид;
г) Pd/BaSO4;
д) Pt.
3. Какое из соединений наиболее активно в реакции гидрирования:
а) пропен;
б) пентен-1;
в) пентадиен-1,4;
г) бутадиен-1,3;
(7д)3-фенилпропеновая кислота.
4. С помощью какого катализатора можно осуществить селективное
восстановление алкинов до алкенов:
а) Ni/Ренея;
(б£катализатор Линдляра;
в) платиновая чернь;
г) Pd/C;
д) Os.
68
5. Какие из предложенных систем являются катализатором Ливдляра:
ф) Pd/BaSO4, дезактивированный хинолином;
б) сплав Ni+Al, обработанный щелочью;
в) мелкодисперсный палладий, нанесенный на уголь;
г) Pd/СаСОз, дезактивированный РЪ(СН3СОО)2;
д) платиновая чернь.
6. На каком катализаторе гидрирование алкинов происходит сте-
реоселективно с образованием г/ис-алкенов:
a) Ni;
6)'Pd/BaSO4 + хинолин;
Х[(С6Н5)зР]зКЬС1;
г) Pd/C;
д) платиновая чернь.
7. При восстановлении пентанона-2 с помощью Li АПК образуется:
а) пентен-2;
©пентан;
в)'пентанол-2;
г) пентин-3;
д) пентадиол-2,3.
8. Какой из восстановителей обладает наибольшей селективностью
в реакциях с карбонильными соединениями:
а) LiAlJ-Ц;
(6j)NaBH4;
в) Na+СНзОН;
г) H2+Ni;
д) Na/Hg+CH3OH.
9. Какой продукт получится, если восстановить 5-гептеналь NaBH4:
а) гептаналь;
б) гептанол-1;
в) 5-гептенол-1;
г) гептен-2;
д) гептан.
10. Этиловый эфир 3-оксопентановой кислоты был восстановлен
гетрагидридоборатом натрия в этаноле. Какой продукт будет обнаружен
в реакционной системе по окончании реакции:
69
а) этиловый эфир 2-пентеновой кислоты;
б) пентановая кислота;
в) этиловый эфир 3-гидроксипентановой кислоты;
г) 3-гидроксипентановая кислота;
д) 1,3-пентадиол.
11. Какая побочная реакция протекает при восстановлении
ароматических альдегидов амальгамой Na:
а) гидробензоиновая конденсация;
б) бензоиновая конденсация;
в) альдольная конденсация;
г) кротоновая конденсация;
д) конденсация Клайзена.
12. Какие продукты будут обнаружены в реакционной системе после
проведения восстановления 4-метилбензальдегида амальгамой натрия:
а) толуол;
б) 4-метилбензиловый спирт;
в) бензиловый спирт;
г) 1,2-ди(«-толил)-этандиол-1,2;
д) гидробензоин.
13. Восстановителем в реакции Меервейна-Понндорфа-Оппенауэра-
Варлея является:
а) А1;
^б)изопропилат А1;
в) пропанол-1;
г) пропанол-2;
д) пропаналь.
14. Какой продукт получится, если восстановить гептанон-2 по Кле-
менсену:
а) гептен-2;
Сб),Гептан;
в) гептанол-2;
г) гептин-3;
д) гептандиол-2,3.
15. Дифенилкетон был восстановлен амальгамой цинка в соляной
кислоте. Какой продукт будет обнаружен в реакционной системе:
70
а) дифенилкарбинол;
б) дифенилметан;
в) толуол;
г) бензол;
д) дифенил.
16. Разложение гидразонов под действием твердой щелочи, сопровож-
дающееся образованием предельных углеводородов, является реакцией:
а) Клеменсена;
б) Вышнеградского;
< вфКижнера-Вольфа;
г) Меервейна-Оппенауэра;
д) Тищенко.
17. 2-Метилпентанон-3 обработали NH2NH2, полученный гидразон
нагрели с КОН + Pt. Какой продукт получили в результате проведенных
реакций:
(§) 2-метилпентан;
б) 2-метилпентен-2;
в) 2-метилпентанол-З;
г) гидразон 2-метилпентанона-З;
д) 3-метилпентан.
18. Смесь бутановой и метановой кислот пропустили при темпера-
туре 300-400 °C над катализатором МпО. Какой продукт'будет обнару-
жен по окончании реакции:
а) бутанол-1;
б) бутен-1;
в),бутаналь;
г) бутан;
д) метаналь.
19. Сухой перёгбнке подвергли смесь изобутирата Са и формиата
Са. Какое органическое вещество было получено:
а) бутаналь; ' ' :'
Q метаналь;
в) изобутаналь;
г) бутанол-1;
д) метанол.
71
20. Галогеноангидриды карбоновых кислот под действием
алюмогидрида лития восстанавливаются до:
а) альдегидов;
(б)) спиртов;
в) алканов;
г) алкенов;
д) не подвергаются восстановлению.
21. Первичные алифатические амины могут быть получены при вос-
становлении:
t Демидов карбоновых кислот;
б) эфиров карбоновых кислот;
в) нитрилов;
г) нитроалканов;
д) ангидридов карбоновых кислот.
22. Селективное восстановление одной нитрогруппы в динитроаре-
не можно осуществить, используя в качестве восстановителя:
а) Н2+№/Ренея;
б) ЫА1Н4;
b)(NH4)2S;
г) NaBH4;
д) NH2NH2.
23. Какую восстановительную систему необходимо использовать,
чтобы получить из нитробензола фенилгидроксиламин:
a) Na2S;
б) H2S;
в) Zn+NH4C1, Н2О;
г) Ni/Ренея + Н2;
д) (NH4)2S.
24. 1,3-Динитробензол был восстановлен в щелочной среде. Конеч-
ным продуктом реакции является:
а) ж-фенилендиамин;
б) 3-нитроанилин;
в) 3-нитрофенилгидроксиламин;
г) 3,3'-диаминогидразобензол;
д) 3,3'-диаминоазобензол.
72
25. Конечным продуктом восстановления нитробензола под дейст-
вием Zn + НО является:
а) анилин;
б) фенилгидроксиламин;
в) нитробензол;
г) солянокислый анилин;
д) гидразобензол.
73
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «РЕАКЦИИ КОНДЕНСАЦИИ»
Вопросы к защите лабораторной работы
1. Классификация реакций конденсации.
2. Взаимодействие различных карбонильных соединений алифати-
ческого ряда. Правила альдольно-кротоновой конденсации. Перекрестная
альдольная конденсация.
3. Конденсация Клайзена-Шмидта.
4. Конденсация Перкина.
5. Бензоиновая конденсация.
6. Сложноэфирная конденсация.
7. Конденсация карбонильных соединений с ароматическими тре-
тичными аминами
Контрольные задания
1. Напишите уравнения реакций нуклеофильного присоединения по
карбонильной группе. Какое из соединений будет более активно в реак-
циях An? Ответ обоснуйте:
а) формальдегид, уксусный альдегид, ацетон;
\/б) пропионовый альдегид, ос-хлорпропионовый альдегид, метил-
этилкетон, хлораль;
в) п-нитробензальдегид, я-метилбензальдегвд, п-метоксибензаль-
дегид, и-карбоксибензальдегид.
2. От чего зависит способность карбонильного углерода к присое-
динению нуклеофильных реагентов? Расположите в ряд по убыванию
способности к такому присоединению следующие группы: —СНО,
—СООН, — COO, —CONH2, —СООСНз, —СОСНз, —СОС1.
3. Напишите уравнения реакций и объясните механизм альдольной
и кротоновой конденсации следующих соединений:
а) ацетальдегида с ацетоном;
б) ацетальдегида с метилэтилкетоном;
в) бензальдегида с пропионовым альдегидом;
г) 2,2-диметилпропаналя с ацетоном;
д) П,П-диметиламинобензальдегида с метилфенилкетоном;
е) «-толуилового альдегида с метилфенилкетоном;
74
ж) анисового альдегида с метилфенилкетоном;
з) фурфурола с ацетальдегидом;
и) фурфурола с ацетоном.
4. Почему в бутанале под действием основания отщепляется протон
из a-положения, а не из р- или у-положений?
5. Напишите формулы всех продуктов, которые получатся в резуль-
тате альдольной конденсации следующих соединений:
а) этаналь и бутаналь;
б) пропаналь и изобутаналь;
в) пропанон и бутанон;
г) пентаналь и гексаналь;
д) метилизопропилкетон и диизопропилкетон.
х/~ 6. Объясните причину низкой селективности реакции альдольной
конденсации, осуществляющейся между карбонильными соединениями
близкой реакционной способности.
7. Из каких карбонильных соединений конденсацией альдольно-
кротонового типа получены следующие вещества:
а) 5-метил-2-фенилгексен-2-аль (один из 300 компонентов, соз-
дающих запах какао);
б) 2-этил-З-оксигексаналь;
в) 4-оксигептанон-2;
СН=С—СНО
I
СН2СН3
ж)
75
7. Объясните, экспериментальный факт, когда в реакционной сис-
теме после проведения альдольной конденсации между бутаналем
и пропаналем был обнаружен в качестве одного из продуктов реакции
2-метил-4-этил-2,4-гептадиеналь.
8. Исходя из метилэтилкетона и пропионового альдегида получите
2,3-диметилпентен-2-аль (А), 2,3-диметилпентаналь (Б), 2,3-диметил-
пентен-2-ол (В). Используйте любые органические или неорганические
основания и восстановители.
9. Исходя из ацетона и изомасляного альдегида получите 5-метил-
гексен-З-он-2 (А), 5-метилгексанон-2 (Б), 5-метилгексен-3-ол-2 (В). Ис-
пользуйте любые органические или неорганические основания и восста-
новители.
V 10. Предложите схемы синтеза следующих, соединений:
а) и-оксикоричной кислоты из н-нитробензальдегида и ацеталь-
дегида;
\/б) кофейной кислоты (3,4-дигидроксикоричной кислоты) из 3,4-
диаминобензальдегида и ацетальдегида;
в) бутандиола-1,3 из этанола;
, <()>—сн-сн-соон
г) у-</ | из бензальдегида и ацетальдегида;
в/
д) бутанола-1 из ацетилена;
е) 2-этилгександиола-1,3 (репеллента насекомых «6-12») из бу-
таналя;
ж) 2-этилгексанола-1 из бутанола-1;
з) 3,4-дигидроксикоричной кислоты из 3,4-дигидрокси-бензаль-
дегида и ацетилена;
и) 1-фенил-2-аминопропандиола-1,3 (промежуточного продукта
промышленного синтеза антибиотика хлоромицетина) из бен-
зальдегида и нитроуксусного альдегида;
к) тетроловой кислоты СН ;-С=С-СООН из ацетальдегида;
л) циманаля o2n
лэ /
сн=с—(и-нитрохлоркоричного
С1
альдегида) из и-нитробензилового спирта и этиленхлор-
гидрина;
76
Н3СО.
м)конферилового спирта
но
СН=СН-СН2ОН
(содержится в хвое) из ванилина
(4-окси-З-метоксибензальдегида) и ацетилена;
н) метилвинилкетона из ацетилена.
11. Используя конденсацию Перкина получите:
а) 3-фенилметакриловую кислоту;
б) 2-изопропилкоричную кислоту;
в) 2-винилкоричную кислоту;
г) 3-нитрокоричную кислоту;
д) 3-карбоксикоричную кислоту.
12. Какие продукты получатся, если в реакцию Клайзена-Шмидта
вступили следующие вещества:
а) бензальдегид и метилэтилкетон;
б) а?-нитробензальдегид и диизопропилкетон;
в) 3-метилбензальдегид и этилизопропилкетон;
г) 4-гидроксибензальдегид и гексанон-3;
д) «-аминобензальдегид и 2-метилгексанон-З;
е) бензальдегид и бутаналь;
ж) 3,5-динитробензальдегид и пентаналь.
Назовите продукты реакции, предложите механизм протекающих
реакций, укажите необходимый для осуществления синтеза катализатор.
13. Если в реакции формальдегида с ацетальдегидом использовать со-
отношение реагентов (4 : 1) и более сильный конденсирующий реагент
('а(ОН)2, то образуется пентаэритрит С(СН2ОН)4. Объясните этот результат.
14. Что происходит с альдегидами, не содержащими атом водорода
при а-углеродном атоме (формальдегидом, триметилуксусным альдеги-
дом, м-хлорбензальдегидом) в присутствии гидроксида натрия?
15. Предложите схему получения спирта С6Н5—СН(ОН)—СН2—СН3 из
э танола и. бензальдегида.
16. Осуществите сложноэфирную конденсацию Клайзена между:
а) этилэтаноатом и этилизобутаноатом;
б) этилпропаноатом и этилоксалатом;
77
в) изопропилбутаноатом и метилсукцинатом;
г) изобутилизобутаноатом и метилпропаноатом;
д) метилгексаноатом и втор.-бутилэтаноатом.
V 17. Напишите уравнения реакций бензоиновой конденсации для сле-
дующих соединений:
а) «-нитробензальдегид;
б) и-карбоксибензальдегид;
в) и-толуиловый альдегид;
г) «-метоксибензальдегид;
у д) jw-хлорбензальдегид.
v 18. Какое строение имеют бензоины, образующиеся из смесей:
а) бензойного и н-этоксибензойного альдегидов;
б) «-толуилового и «-нитробензойного альдегидов;
х/ в) 3,5-диметилбензойного и я-гидроксибензоиного альдегидов.
Программированные задания
1. По какому механизму протекает альдольная конденсация:
a) Sn;
6ДАе;
в) An;
г) Ar;
Д) SE.
2. Расположите приведенные ниже карбонильные соединения в ряд
по убыванию активности в реакциях с нуклеофильными агентами:
а) СН,СН2СНО;
б) С6Н5СНО;
в) С6Н5СОС6Н5;
г) С6Н5СОСН3;
д) СНзСОСНз.
3. Расположите приведенные ниже ароматические альдегиды в по-
рядке уменьшения реакционной способности в реакциях с нуклеофиль-
ными реагентами:
а) «-НО-С6Н4СНО;
б) «-Cl-CelLiCHO;
в) и-ЫО2-СбН4СНО;
г) С6Н5СНО;
д) и-СН3-С6Н4СНО.
78
4. В каких условиях осуществляется альдольная конденсация:
a)NaOH,/ = 100 °C;
6)1 (Ci. f= J00 °C; r-vn.
в)ЙаОН,/= 0-ь 10 °C;
г) C2H5OH, t = 0 ч- 10 °C.
5. Какое из карбонильных соединений будет наиболее активно в
реакции альдольной конденсации:
а) пентаналь;
б) бутаналь;
в) 3-хлорбутаналь;
г) изобутаналь;
д) 3,3-дихлорбутаналь.
6. Енол, являющийся нуклеофильным агентом в альдольной конден-
сации, образуется под действием:
а) щелочи;
б) этанола;
в)А1С13;
г) воды;
д) другого карбонильного соединения.
7. Используя правило Виттига, определите, какой продукт будет по-
лучен в качестве основного, если в альдольную конденсацию вступили
ацетон и пентаналь:
а) 4-метил-4-гидроксипентанон-2;
б) 4-гидроксиоктанон-2;
в) 2 -про пил- 3 - гидро ксигептаналь;
г) 2-пропил-4-оксопентаналь;
д) 7-оксооктаналь.
8. Основным продуктом кротоновой конденсации ацетона и пента-
наля будет:
а) 2-пропилгептен-2-аль;
б) 3-метил-2-пропилбутен-2-аль;
в) октен-З-он-2;
г) пентен-3-он-2;
д) 6-метил-5-гептеналь.
79
9. Какие из альдегидов в реакции альдольной конденсации могут
выступать только в качестве карбонильной компоненты:
а) п-нитробензальдегид;
б) формальдегид;
в) трихлоруксусный альдегид;
г) 2,2-дихлорпропаналь;
д) пропаналь.
10. В каких случаях реакция альдольной конденсации будет завер-
шаться образованием одного конечного продукта:
а) пропаналь + бутаналь;
б) пропанон + бутанон;
в) пропанон + метаналь;
г) хлораль + бутанон;
д) этаналь + метаналь.
11. В конденсации Клайзена-Шмидта вступили бензальдегид и про-
паналь. Какой продукт будет обнаружен в реакционной системе по
окончании реакции:
а) 2-метил-З-фенилпропеналь;
б) 4-фенил-З-бутеналь;
в) фенил-а-гидроксипропилкетон;
г) 2-метил-З-гидрокси-З-фенилпропаналь.
12. Конденсация ароматических альдегидов с алифатическими аль-
дегидами и кетонами называется конденсацией:
а) Перкина;
б) бензоиновой;
в) гидробензоиновой;
г) Клайзена-Шмидта;
д) сложноэфирной.
13. Какой из альдегидов в реакции Клайзена-Шмидта всегда высту-
пает в качестве карбонильной компоненты:
а) этаналь;
б) бутанон;
в) бензальдегид;
г) пропаналь;
д) пропанон.
80
14. Взаимодействие ароматических альдегидов с ангидридами кар-
боновых кислот является конденсацией:
а) альдольной;
б) кротоновой;
в) Клайзена-Гейтера;
г) Перкина;
д) Клайзена-Шмидта.
15. Какие из солей являются наиболее активными катализаторами
в реакции Перкина:
a)CH3COONa;
б/СНзСООК;
в) Na2CO3;
г) CH3COONH4;
Д) К2СО3.
16. Какие вещества вступили в конденсацию Перкина, если в ходе
реакции была получена гидрокоричная кислота (З-гидрокси-З-фенил-
пропановая):
а) бензальдегид + ангидрид пропановой кислоты;
б) бензальдегид + ангидрид этановой кислоты;
в) ангидрид бензойной кислоты + этаналь;
г) бензальдегид + ангидрид изобутановой кислоты.
17. Какое соединение было использовано в качестве карбонильной
компоненты, если в результате конденсации Перкина получена 3-(3,5-ди-
ннгрофенил)пропеновая кислота:
а) бензальдегид;
6)3,5 -динитробензальдегид;
в) ангидрид пропановой кислоты;
г) ангидрид этановой кислоты;
д) пропаналь.
18. Какое соединение было использовано в качестве метиленовой
компоненты в реакции Перкина, если в реакционной системе была
обнаружена 2-метил-3-(л-толил)пропеновая кислота:
а) и-метилбензальдегид;
б) ангидрид и-метилбензойной кислоты;
в) ангидрид пропановой кислоты;
г) ангидрид этановой кислоты;
д) 3-метилбензальдегид.
81
19. Какой продукт был получен в результате бензоиновой конденса-
ции п-метоксибензальдегида:
а) и, и'-диметоксибензоин;
б) п, п'-диметоксигидробензоин;
в) п, и' -диметоксидифенилдикетон;
г) и-метоксибензиловый спирт;
д) и-метоксибензойная кислота.
20. Какое из соединений наиболее реакционноспособно в бензоино-
вой конденсации:
а) бензальдегид;
б) и-метилбензальдегид;
в) и-нитробензальдегид;
г) о-гидроксибензальдегид;
д) о-хлорбензальдегид.
21. Катализатором бензоиновой конденсации является:
а) ОН”;
б) ИГ;
в) FeCl3;
грСКГ;
Д) С2Н5О”.
22. Механизм бензоиновой конденсации:
а) Аб;
б) An;
в) SN;
r)SE;
д) Ar.
23. Какие из перечисленных альдегидов могут вступать в реакцию
бензоиновой конденсации:
^и-нитробензальдегид;
б) бензальдегид;
в) триметилуксусный альдегид;
г) этаналь;
д) фенилуксусный альдегид.
24. С каким из перечисленных соединений бензальдегид вступает
в конденсацию с образованием трифенилметанового красителя:
82
а) анилин;
б) нитробензол;
в) N. N-диметиланилин;
г) толуол;
д) и-толуидин.
25. В конденсации Гейтера-Клайзена участвуют:
а) алифатические альдегиды;
б) сложные эфиры;
в) ароматические альдегиды;
г) ароматические альдегиды и ангидриды карбоновых кислот;
д) ароматические альдегиды и алифатические карбонильные со-
единения.
83
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «АМИНИРОВАНИЕ»
Программированные задания
1. Какой из аминов проявляет наибольшие нуклеофильные свойства:
а) диметиламин;
б) диэтиламин;
в) этиламин;
г) тетраметиламмоний хлорид;
д) метиланилин.
2. Реакция аминирования была открыта:
а) Кижнером;
б) Гофманом;
в) Вагнером;
г) Вышнеградским;
д) Зандмейером.
3. Аминирование первичных галогеналкилов протекает по механизму:
a) S\2;
6)SN1;
в) Se2;
г) An;
Д) Ае.
4. Для увеличения выхода первичного амина в реакции аминирова-
ния по Гофману необходимо:
а) использовать избыток галогеналкила;
б) использовать избыток аммиака;
в) проводить реакцию при нагревании;
г) использовать катализатор.
5. Аминирование галогенаренов, содержащих сильные электронак-
цепторные группы, протекает по мехайизму:
a) Se2;
б) Ае2;
в) SN1;
г) SNAr;
д) SN.
84
6. Какое из соединений наиболее активно в реакции аминирования:
а) а-хлорнафталин;
б) хлорбензол;
в) 2,4-Динитрохлорбензол;
г) 4-метилхлорбензол;
д) 2-нитрохлорбензол.
7. Расположите следующие соединения в порядке снижения скоро-
сти аминирования:
а) о-хлорнитробензол;
б) я-хлорбензолсульфокислота;
в) нитрил и-хлорбензойной кислоты;
г) 2,4-Динитрохлорбензол;
д) .м-хлорнитробензол.
8. Аминирование неактивированных арилгалогенидов осуществля-
ется под действием:
a) NH3 (г);
б) (NH4)2CO3;
в) NH3 (г) + СаС12 (р-р);
г) Na + NH3 (ж);
д) NH2OH.
9. Какой из арилгалогенидов может вступать в реакцию аминирова-
ния по механизму «отщепления-присоединения»:
а) о-этилхлорбензол;
б) о-нитрохлорбензол;
в) 2,6-динитрохлорбензол;
г) о-хлорбензолсульфокислота;
д) о-трифторметилхлорбензол.
10. Аминирование о-метоксихлорбензола сопровождается образованием:
а) о-метоксианилина;
б) смеси о-метоксианилина и л/-метоксианилина;
в) о-хлоранилина;
г) л-метоксианилина;
д) и-аминоанизола.
11. В присутствии какого катализатора в промышленности получа-
ют метиламин из метанола:
85
a) Fe2O3;
6) A12O3;
b) A1C13;
r) Ni;
д) FeCl3.
12. Какое из соединений наиболее активно в реакции аминирования:
а) фенол;
б) и-метилфенол;
в) резорцин;
г) анизол;
д)этоксибензол.
86
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «ПРИМЕНЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО
И РЕТРОСИНТЕТИЧЕСКОГО ПОДХОДА
К СОСТАВЛЕНИЮ СХЕМ ПОЛУЧЕНИЯ
ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ»
Контрольные задания
1. Укажите реакции, позволяющие получить З-фенил-2-гидрокси-
пропановую кислоту с использованием в качестве исходных соединений
только бензола и метана.
ч/ 2. Исходя из бензола предложите наиболее экономичные пути син-
теза следующих соединений:
3. Дана следующая схема:
Вещество Р содержит в молекуле только один атом азота и обладает
следующим процентным (по массе) составом: 77,42 % С; 7,52 % Н;
15,05 % N. Установите структурные формулы и названия веществ, обо-
значенных буквами А-С. Напишите уравнения всех реакций, приведен-
ных в схеме.
87
у/ 5. Дана следующая схема:
л HNC)< Cl?. , г ? „ тт КОН cji. Е КМпОд, ™.
/к н^о7в’йсТг’^сГ*д-------------------кЕ“Щ) Ж
И-С3Н7ОН /
СбНб H2SO4*\ п№Ю^ л снз'» мСгН}Ч II
\ Б О? „ 3 Н,Од<^*' А1С13
"^\«nWP+c
-ЗН1
КМпО4 п
H2so4> 0
Установите структурные формулы и названия веществ А-С. Напи-
шите уравнения всех реакций, приведенных в схеме.
6. Осуществите следующие превращения:
СН3СОС1 С6Н5СНОГ Вг? - „ КОН п н+ п
— ------jjB, ------J». |-------Д
А1С1з он- он н?о
г) А Б в Н2О*гСа(ОН^ 250^. СНзССН
НС1 II
о
Бн^рж^г
H2SO4 180"С
Н?О „ NaNO? р Си2С12
t Д НС1 '
6. Осуществите следующие синтезы:
88
в)
СН3-С—СН3
II
О
СН3
сн3—с—соон
СН3
7. Предложите схему синтеза спазмолитика, известного спазмоли-
тика, из бензола, ацетилена и неорганических реагентов.
СбНз\ ^С2Н5
г u /CH-C-OCH2CH2Ns .НС1
tsHs б С2Н5
8. Предложите Способ получения диметилфталата, известного ре-
пеллента, из доступного сырья.
9. Осуществите синтез талидомида, применение которого в 60-х го-
дах беременными женщинами стало причиной рождения уродов и калек:
10. Составьте схемы следующих синтезов:
а) пропен -> 5-кетокапроновая кислота;
б) этановая кислота —> 2,5-диметилгептадиен-2,5-он-4;
в) метан —> метакриловая кислота;
г) этаналь —> бу тан диол-2,3;
д) хризоидина
из бензола;
е) красителя конго красного из бензидина и нафталина;
ж) и-толил-и'-нитробензоата из толуола.
89
11. Предложите схему синтеза каждого из следующих соединений,
используя ретросинтетический анализ:
, . О
/^\ II
< >—С=СН-С—СН=С—сн3
a) CH3
СНз
он
I
б) CFj—C-COOH
с6н,
СНз
в) НС=*С—СН2
ОН
О
о
II
г) СН3-С-ОСН2СН,СН2СН2О-С-СНз
90
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ
И ПРИЕМЫ В ОРГАНИЧЕСКОМ СИНТЕЗЕ»
Программированные задания
1. Нагревание на водяной бане необходимо использовать при перегонке:
а) диэтилового эфира;
б) диоксана в присутствии металлического натрия;
в) нитробензола;
г) уксусной кислоты.
2. Холодильник Либиха не может быть использован при перегонке:
а) бензола;
б) этанола;
в) анилина;
г) пропанола. '
3. При проведении перекристаллизации готовят:
а) разбавленный раствор;
б) пересыщенный раствор;
в) насыщенный при температуре кипения растворителя раствор;
г) концентрированный раствор.
4, Подготовку раствора для перекристаллизации осуществляют при:
а) комнатной температуре;
б) при температуре плавления очищаемого вещества;
в) при температуре кипения растворителя;
г) при любой иной температуре.
5. Выбор растворителя для перекристаллизации основан на том, что:
а) растворитель имеет высокую температуру кипения;
б) растворитель имеется в лаборатории;
в) в растворителе растворяются примеси и очищаемое вещество;
г) примеси и очищаемое вещество имеют разную растворимость
в данном растворителе. ,
6. Перегонку с водяным паром используют в тех случаях, когда:
а) вещество имеет высокую температуру кипения;
91
б) вещество имеет резкий запах;
в) вещество при температуре кипения разлагается;
г) вещество при температуре кипения окисляется.
7. Перегонку с водяным паром осуществляют при использовании:
а) воздушного нисходящего холодильника;
б) шарикового холодильника Аллина;
в) воздушного обратного холодильника;
г) холодильника Либиха;
д) шарикового холодильника Сокслета.
8. Используя концентрированную серную кислоту нельзя осушать:
а) анилин;
б) ацетон;
в) гексан;
г) бензол.
9. С помощью металлического натрия нельзя абсолютировать:
а) диэтиловый эфир;
б) диоксан;
в) этанол;
г) тетрагидрофуран.
10. Какой из перечисленных химических осушителей является наи-
более эффективным:
а) ВаО;
б) СаС12;
в) H2S04(100%);
г) Р2О5.
11. Процесс экстрагирования основан на законе:
а) распределения Нернста;
б) Коновалова;
в) Рауля;
г) Гесса.
12. При экстрагировании веществ из растворов используют:
а) ограниченно смешивающиеся жидкости;
б) жидкости, хорошо растворяющиеся друг в друге;
в) жидкости, имеющие разную окраску;
г) несмешивающиеся жидкости.
92
13. Экстрагирование проводят используя:
а) капельные воронки;
б) конические воронки;
в) делительные воронки;
г) воронки Бюхнера.
14. Какой метод выделения твердого вещества из раствора необхо-
димо использовать, если выделяемое вещество имеет ярко выраженную
зависимость растворимости от температуры:
а) высаливание;
б) вымораживание;
в) кристаллизация;
г) выпаривание.
15. В какой из лабораторных операций используется насадка «тюльпан»:
а) при перекристаллизации;
б) при экстрагировании;
в) при возгонке;
г) при перегонке.
16. При сборке какого из устройств дефлегматор является обяза-
тельной составной частью:
а) установка для перегонки с водяным паром;
б) установка для перегонки высококипящих жидкостей;
в) установка для фракционной перегонки.
17. Колба Вюрца используется при сборке установок для:
а) возгонки;
б) фильтрования;
в) перегонки;
г) экстрагирования.
18. Какие жидкие смеси не могут быть разделены простой перегонкой:
а) ограниченно смешивающиеся жидкости;
б) несмешивающиеся жидкости;
в) азеотропные смеси;
г) неограниченно смешивающиеся жидкости.
19. Для вакуумной перегонки используются:
а) колба Вюрца;
93
б) колба Бунзена;
в) колба Фаворского;
г) колба Эрленмейера;
д) колба Кьельдаля.
20. Перекристаллизацию необходимо проводить, используя:
а) колбы Бунзена;
б) колбы Эрленмейера;
в) кругло донные колбы;
г) колбы Клайзена;
д) колбы Арбузова.
21. Для выделения твердого вещества из водного раствора методом
выпаривания необходимо использовать:
; "+ а) сушильный шкаф;
б) инфракрасную лампу;
в) водяную баню с электроплиткой;
г) песочную баню.
22. Наиболее высокая температура (до 2000 °C) может быть достиг-
нута при использовании:
а) песочных бань;
б) глицериновых бань;
в) криптоловых бань;
г) силиконовых бань.
23. В каком температурном интервале могут быть использованы
ртутные термометры:
а) от 0 до - 90 °C;
б) от +20 до -180 °C;
в) от-30 до+550 °C;
г) от -65 до +65 °C.
24. Наибольшая точность измерения температуры (до 0,002 °C) мо-
жет быть достигнута при использовании:
а) ртутного палочкового термометра;
б) ртутного трубчатого термометра с вложенной шкалой;
в) метастатического термометра Бекмана.
94
25. Расположите в порядке возрастания прочности следующие при-
боры, используемые для измельчения веществ:
а) агатовые ступки; №•:>.' т ,«>
б) фарфоровые ступки;
в) стальные ступки Абиха;
г) ступки из карбида вольфрама или нитрида бора.
26. Фильтрование мелкозернистого осадка с диаметром частиц
2,5—3 нм необходимо осуществлять с использованием фильтров, имею-
щих в качестве маркировки:
а) розовую ленту;
б) синюю ленту;
в) белую ленту;
г) любые из перечисленных.
27. Для крупнокристаллических осадков наиболее эффективно ис-
пользовать фильтры, имеющие:
а) розовую ленту;
б) синюю ленту;
в) белую лету;
г) любые из перечисленных.
28. Какую охладительную смесь необходимо использовать для дос-
тижения температуры - 78 °C:
а) измельченный лед;
б) измельченный лед и NaCl в соотношении 3 : 1 по массе;
в) твердую углекислоту и диэтиловый эфир;
г) СаС12 • 6Н2О и лед в соотношении 1,5 : 1 по массе.
95
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕМЕ «ИМЕННЫЕ РЕАКЦИИ
В ОРГАНИЧЕСКОМ СИНТЕЗЕ»
Программированные задания
1. Селективное нитрование алканов можно осуществить в условиях
реакции:
а) Прилежаева;
б) Вагнера;
в) Коновалова;
г) Титова;
д) Финкельштейна.
2. Карбонилирование алкилбензолов, галогенаренов под действием
НС1 + СО в присутствии комплексного катализатора является реакцией:
а) Кольбе-Шмитта;
б) Гаттермана-Коха;
в) Фриделя-Крафтса;
г) Гофмана;
д) Фриса.
3. Реакции алкилирования и ацилирования ароматических углево-
дородов были открыты:
а) Бекманом;
б) Фриделем и Крафтсом;
в) Бородиным и Вюрцем;
г) Кижнером;
д) Вольфом.
4. Основным методом получения сложных эфиров является этери-
фикация, методику проведения которой разработал:
а) Кижнер;
б) Фишер;
в) Фридель;
г) Вагнер;
д) Клайзен.
96
5. Замещение диазогруппы в присутствии солей Си осуществляется
по реакции, открытой:
а) Шиманом;
б) Зандмейером;
в) Кневенагелем;
г) Гриссом;
д) Гаттерманом.
6. Широко используемым методом получения фтораренов является
реакция разложения солей диазония, открытая:
а) Гофманом;
б) Зандмейером;
в) Бекманом;
г) Шиманом;
д) Гаттерманом.
7. Первичные, вторичные и третичные амины получают исходя из
галогеналкилов в условиях реакции:
а) Кижнера;
б) Гофмана;
в) Вагнера;
г) Вышнеградского;
д) Прилежаева.
8. Конденсация ароматических альдегидов с алифатическими альде-
гидами и кетонами называется конденсацией:
а) Клайзена-Шмидта;
б) Клайзена;
в) Перкина;
г) альдольной;
д) кротоновой.
9. Альдольная конденсация была открыта двумя учеными независи-
мо друг от друга:
а) Кижнером;
б) Бородиным;
в) Вагнером;
г) Вюрцем;
д) Зелинским.
97
10. Окисление кетонов сопровождается образованием смеси четы-
рех карбоновых кислот Это эмпирическое правило было установлено:
а) Прилежаевым;
б) Поповым;
в) Зайцевым;
г) Марковниковым;
д) Эльтековым.
11. При окислении алкенов перкислотами происходит образование
эпоксидов в условиях реакции:
а) Вагнера;
б) Прилежаева;
в) Зелинского;
г) Коновалова;
д) Марковникова.
12. Удобным методом получения гликолей является сил-гидрокси-
лирование алкенов по:
а) Марковникову;
б) Бутлерову;
в) Вагнеру;
г) Попову;
д) Вюрцу.
13. Прямое фторирование хлоралканов осуществляется под дейст-
вием фторида калия в условиях реакции:
а) Шимана;
б) Гофмана;
в) Вагнера;
г) Финкельштейна;
д) Грисса.
14. Метод восстановления кетонов до алканов под действием
амальгамы цинка в кислой среде разработал:
а) Кижнер;
б) Зелинский;
в) Клеменсен;
г) Казанский;
д) Плате.
15. Удобным методом получения предельных углеводородов из кар-
бонильных соединений является разложение продуктов взаимодействия
альдегидов или кетонов с гидразином под действием твердой щелочи при
нагревании. Метод был открыт русским и немецким учеными независимо
друг отщруга:
а) Меервейном;
б) Тищенко;
в) Кижнером;
г) Вольфом;
д) Клеменсеном.
99