книги / Органическая химия
..pdf58. д) Реакция сульфирования 2-метилфенола происходит по следующей схеме:
2H2OSO4, t
–2H2O
Схема механизма:
81. а) Бутанол-2; метилэтилкарбинол.
б) 2,3-Диметилбутанол-2; диметилизопропилкарбинол. в) 2-Фенилбутанол-2; метилэтилфенилкарбинол.
83. а) п-Нитрофенол проявляет более сильные кислотные свойства, чем п-метилфенол, за счет электроноакцепторного влияния нитрогруппы. Поэтому уравнение реакции с натрием напишем для п-нитрофенола:
41
ONa
2
б) Этантиол проявляет более сильные кислотные свойства, чем этанол. Несмотря на то, что связь S–H является менее полярной, чем связь О–Н, повышенную кислотность можно объяснить особенностями электронной структуры тиолят-аниона, в котором возможна бóльшая, чем в алкоголят-анионе, делокализация отрицательного заряда. Атомный радиус серы больше, чем атомный радиус кислорода, поэтому отрыв протона происходит легче.
Реакция с натрием:
93. Чтобы получить 3-нитрофенол из бензола, нужно ввести в него две функциональные группы: NO2 и OH. Нитрогруппа является мета-ориентантом, поэтому на первой стадии бензол нитруют:
H2SO4
В полученный нитробензол вводят OH-группу с помощью следующих реакций:
AlCl3
Cu, t
42
97. Брутто-формуле С5Н12О может соответствовать или предельный одноатомный спирт, или простой эфир. Вещество реагирует с натрием с выделением водорода, значит, это спирт. Поскольку при окислении образуется кетон, то спирт вторичный. Исходя из строения продукта дегидратации возможна следующая структура этого спирта:
Приведем уравнения указанных реакций:
103. Реакция Гофмана – это реакция алкилирования аммиака или аминов алкилгалогенидами в избытке аммиака:
Реакция метилбензиламина с азотистой кислотой протекает по уравнению:
116. а) N-метиланилин – более слабое основание, чем бензиламин, вследствие +М-эффекта аминогруппы, связанной непосредственно с бензольным кольцом. В бензиламине этот эффект не проявляется, так как аминогруппа отделена от ароматического кольца СН2-группой:
43
NHCH3 CH2NH2
118. а) 2-Нитропропан из ацетилена можно получить следующим способом:
NaNH2 |
CH3Br |
|
2H2/Pd |
HNO3/t |
125.
2,6-диметилгептанон-4
126. Фенилуксусныйальдегидможнополучитьтремяспособами:
– |
– |
|
– |
|
|
CuO |
|
LiAlH4 |
|
t, Р
Схемыуказанныхреакцийиихмеханизмовимеютследующийвид:
1-изопропокси-2-фенилэтанол
44
2-гидрокси-3-фенилпропионитрил
133. а) Пентанон-2 можно получить из пропановой кислоты следующим путем:
t
134. Алкильные заместители обладают +I-эффектом, вследствие чего повышают электронную плотность атома углерода карбонильной группы и уменьшают реакционную способность в реакциях нуклеофильного присоединения. +I-эффект увеличивается в ряду метил-этил-изопропил. Атомы хлора и трихлорметильная группа, напротив, проявляют –I-эффект и увеличивают реакционную способность карбонильной группы. Таким образом, порядок увеличения реакционной способности будет следующий:
Увеличение реакционной способности
140. Данная реакция протекает по уравнению:
Полученная 3-бромбутановая кислота будет проявлять более сильные кислотные свойства, чем исходная, за счет –I-эффекта атома брома. Следует заметить, что отличие будет невелико вследствие удаленности атома брома от карбоксильной группы.
143. а) Хлорангидрид уксусной кислоты из этилена можно получить следующим путем:
|
H2O/H+ |
|
KMnO4/H+ |
O |
PCl5 |
O |
||
H2C CH2 |
H3C CH2 |
H3C C |
H3C C |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
OH |
|
|
OH |
|
Cl |
|
|
|
|
|
|
|
|
45
155. При взаимодействии кетена с водой получается карбоновая кислота:
При взаимодействии кетена с этиловым спиртом получается сложный эфир:
172. Уравнения указанных реакций имеют вид:
3-нитробензолсульфонат
4-метилфениламмония
3-нитробензолсульфонат триэтиламмония
180. Пирролидин является более сильным основанием, чем пиррол. В отличие от пирролидина неподеленная электронная пара азота в пирроле участвует в сопряжении с π-электронами гетероцикла:
Это обусловливает ароматический характер пиррола и резкое снижение основности по сравнению с пирролидином.
186. Вещество С6Н6ОS дает оксим, значит, оно должно содержать или альдегидную, или кетонную карбонильную группу. Поскольку оно не вступает в реакцию серебряного зеркала, то это кетон. Исходя из строения продукта окисления в жестких условиях, можно однозначно сделать вывод, что это 1-(тиофен-2- ил)этанон.
46
Уравнения реакций:
а) реакция серебряного зеркала не идет; б)
оксим 1-(тиофен-2-ил)этанона
в)
тиофен-2-карбоновая кислота
47
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основной
1.Петров А.А. Органическая химия: учеб. для вузов / А.А. Петров, Х.В. Бальян, А.Т. Трощенко; под ред. М.Д. Стадничука. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Альянс, 2012 .– 622 с.
2.Грандберг И.И. Органическая химия: учеб. для бакалавров / И.И. Грандберг, Н.Л. Нам. – 8-е изд. – М.: Юрайт, 2012. – 608 с.
3.Травень В.Ф. Органическая химия: учеб. пособие для вузов:
в3 т. / В.Ф. Травень. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: БИНОМ. Лаб. знаний, 2013. – (Учебник для высшей школы) – Т. 1. – 368 с.
4.Травень В.Ф. Органическая химия: учеб. пособие для вузов:
в3 т. / В.Ф. Травень. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: БИНОМ. Лаб. знаний, 2013. – (Учебник для высшей школы). – Т. 2. – 517 с.
5.Органическая химия. Базовый курс: учеб. пособие для вузов / Д.Б. Березин[и др.]. – 2-еизд., испр. идоп. – СПб.: Лань, 2014. – 237 с.
Дополнительный
1.Органическая химия: учеб. для вузов: в 2 кн. / Н.А. Тюкавкина [и др.]; под ред. Н.А. Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2008. – (Высшее образование: современный учебник).
2.Нейланд О.Я. Органическая химия: учеб. для вузов / О.Я. Нейланд. – М.: Высшая школа, 1990. – 751 с.
48
ПРИЛОЖЕНИЕ I
Наиболее важные функциональные группы, которые могут быть представлены в названиях органических соединений (приведены в порядке убывания старшинства)
Название класса |
Формула |
Название |
группы |
|
группы |
в виде префикса |
в виде суффикса |
Катионы |
-Х+ |
онио- |
-оний |
|
(-N+R3, |
|
|
|
-O+R2) |
|
-овая кислота (кар- |
Карбоновые кислоты |
-COOH |
карбокси- |
|
|
|
|
боновая кислота)* |
Сульфокислоты |
-SO3H |
сульфо- |
-сульфокислота |
Производные кислот: |
|
|
-ангидрид |
ангидриды |
(-CO)2O |
- |
|
сложные эфиры |
-COOR |
алкоксикарбонил- |
-оат |
галогенангидриды |
-COHal |
галогенформил |
-оилгалогенид |
амиды |
-CONH2 |
карбамоил- |
-амид |
нитрилы |
-C≡N |
циано- |
-нитрил |
Альдегиды |
-C(O)H |
формил- |
-аль |
|
|
|
(карбальдегид)* |
Кетоны |
-C(O)- |
оксо- |
-он |
Спирты |
-OH |
гидрокси- |
-ол |
Тиолы |
-SH |
меркапто- |
-тиол |
Амины |
-NH2 |
амино- |
-амин |
Имины |
=NH |
имино- |
-имин |
Простые эфиры |
-OR |
алкокси- |
-оксид |
Сульфиды |
-SR |
алкилтио- |
-сульфид |
Галогенопроизводные |
-F, -Cl, |
галоген- |
-галогенид |
|
-Br, -I |
|
- |
Нитрозопроизводные |
-NO |
нитрозо- |
|
Нитропроизводные |
-NO2 |
нитро- |
- |
* – атом углерода функциональной группы не входит в главную цепь |
49
50
ПРИЛОЖЕНИЕ II
50