Задачи на установление строения

18*. Установите строение диенового углеводорода С₆Н₁₀, если при разложении полученного из него озонида были выделены формальдегид и янтарный диальдегид (бутандиаль)

 

19*. Какие соединения образуются в результате взаимодействия 32 г брома с 16,4 г 2,3-диметилбутадиена-1,3?

 

20. Из 1,3-пентандиола и н.р. получите 2,3-дибром-4-йодпентан.

 

21. Из пропена и н.р. получите ацетон, используя в промежуточной стадии аллен.  

Алкины

 

    Алкины (ацетиленовые углеводороды)– это ненасыщенные углеводороды, общей формулы С_nH_2n-2, имеющие тройную связь.

    Наличие двух p-связей в молекулах ацетиленовых углеводородах способствует стремлению этих соединений к насыщению. Для алкинов характерны реакции присоединения (A_E, A_N, A_R). Электрофильное присоединений происходит в соответствии с правилом Марковникова. Алкины с тройной связью на конце молекулы (R-CºCH) проявляют слабые кислотные свойства, реагируя с сильными основаниями (магнийорганическими соединениями, амидами щелочных металлов в жидком аммиаке и др.). Алкины легко восстанавливаются и окисляются, а также могут полимеризоваться.

Задачи

Номенклатура и изомерия

1. Напишите структурные формулы всех изомерных алкинов состава С₄Н₆, С₅Н₈, С₆Н₁₀. Дайте им названия по международной номенклатуре.

 

2*. Назовите по международной номенклатуре следующие углеводороды:

    а) СН₃-СН(СН₃)-С≡СН; б) СН₃СН₂-СН(СН₃)-С≡С-СН₂СН₃;

в) (СН₃)₃С-СН₂С≡СН;     г) (СН₃)₃С(СН₂)₂-С≡СС(СН₃)₃; д) СН₃СН₂С≡СН;

е) СН₃-С≡С-СН₃; ж) (СН₃)₃С-С≡СН; з) (СН₃)₂СН-С≡С-СН₂-С≡СН.

 

3. Напишите структурные формулы и назовите по международной номенклатуре следующие алкины: а) этилацетилен; б) диметилацетилен; в) метилизопропилацетилен; г) диэтилацетилен; д) пропилтретбутилацетилен; е) пентин-1; ж) пентин-2; з) 2,2,5-триметилгексин-3; и) метилэтилацетилен, к) этилизопропилацетилен, л) вторбутилизобутилацетилен, м) винилацетилен, н) дивинилацетилен.

 

4. Изобразите схемы σ– и π– связей в молекулах: а) ацетилена; б) пропина; в) бутина-2; г) винилацетилена.

 

5. Напишите структурные формулы ацетиленовых углеводородов, изомерных следующим диенам: а) бутадиен-1,3; б) 2-метилбутадиен-1,3; в) пропадиен-1,2; 2,3-диметилбутадиен-1,3.

 

6. Почему бутин-2, в отличие от бутена-2, не имеет геометрических изомеров?

 

7. Изобразите спектр ПМР для бутина-1 и бутина-2.

Кислотные свойства

8. Объясните изменение кислотных свойств в ряду: ацетилен › этилен › этан (рКа этих углеводородов равны соответственно 25, 36, 40).

 

9. Расположите вещества в порядке уменьшения кислотных свойств:

а) метилацетилен; б) хлороводород; в) бутан; г) аммиак; д) вода; е) бутен-2. Дайте объяснения.

 

10. Сравните кислотные свойства следующих соединений: а) вода; б) ацетилен; в) аммиак; г) этанол; д) пропин; е) циановодородная кислота.

 

11*. Почему циановодородная кислота более сильная, чем ацетилен?

Способы получения алкинов

12. Получите бутин-1 из бутена-1, используя в промежуточных стадиях присоединение галогена и отщепление галогенводорода.

 

13. Получите всеми известными способами следующие алкины:

а) метилацетилен; б) бутин-2; в) пентин-1.

 

14*. Какие углеводороды ацетиленового ряда можно получить из следующих веществ: а) СН₃СНBr-CHBr-CH₃; б) СН₃СBr₂CH₂CH₃;

в) СН₃СН₂СНBr-CHBr-CH₃; г) 1,1-дихлорэтана; д) пропанола-1? Напишите уравнения реакций.

 

15*. Какие дигалогенпроизводные алканов нужно использовать для получения:

 а) метилацетилена; б) диметилацетилена; в) метилпропилацетилена; г) диизопропилацетилена? Ответ:а) 1,2-дихлорпропан; б) 2,3-дихлорпентан; в) 2,5-диметил3,4-дихлоргексан.

 

16. Напишите уравнения реакций промышленного получения ацетилена из:

 а) карбоната кальция и угля; б) метана.

 

17*. Из н-бутилбромида получите бутин-1.

 

Химические свойства

18. Напишите уравнения реакций ацетилена с: а) натрием; б) метилмагнийбромидом; в) амидом натрия; г) гидридом натрия; д) аммиачным раствором оксида серебра; е) озоном; ж) щелочным раствором перманганата калия; з) водородом в присутствии платины; и) циановодородной кислотой в присутствии солей меди; к) ацетоном; л) формальдегидом в присутствии солей меди; м) водой в присутствии солей ртути; н) муравьиной кислотой; о) бутанолом-1.

 

19*. Напишите уравнения реакций, отметьте случаи, где реакции не пойдут:

а) бутин-1 + NaH →

б) бутин-2 + KOH →

в) бутин-1 +KOH →

г) пропин + KNH₂ →

д) бутин-1 + CH₃COONa →

е) бутин-1 + LiCl →

20. Напишите уравнения реакций ацетилена со следующими соединениями: а) этанол (едкое кали, 150°С), б) уксусная кислота (оксид цинка, 200°С), в) этилмеркаптан (едкое кали, 150°С), г) циановодород. Почему эти реакции называются винилированием?

21*. Напишите уравнения реакции Кучерова для следующих соединений:

а) ацетилена; б) пропина; в) бутина-1. Назовите получившиеся вещества.

 

22. Сравните реакционную способность следующих соединений в реакциях электрофильного присоединения:

а) пропен; б) бутадиен-1,3; в) ацетилен; г) пропин; г) бутен-2.

 

23*. Сравните реакционную способность следующих соединений в реакции дегидрогалогенирования: а) 1-бромпропан; б) 2-бромбутан; в) 2-бром-2-этилпентан; г) 4-бромбутен-1; д) бромэтен.

 

24. Предложите схемы получения из неорганических реагентов: 

а) 3-гидрокси-3-метилбутина-1 (используйте реакцию Фаворского); б) 2-метил-3-бромбутаналя-1; в) хлоропренового каучука; г) 2-бромбутанола-1.

 

25. Напишите уравнения и приведите механизмы реакций:

 а) ацетилена с избытком этанола (2 моль) в присутствии алкоголята натрия; б) пропина с бромом (2 моль); в) пропина с бромоводородом (1 моль); г) ацетиленида натрия с метилиодидом; д) пентина-2 с водой (в присутствии солей ртути); е) метилацетилена с этанолом (тв. КОН); ж) ацетилена с иодоводородом (2 моль).

 

26. Предложите схемы получения из ацетилена: 

а бутадиена-1,3); б) 1,4-диоксана; в) бутанола-1; г) бутанола-2; д) пропанола; е) изопропанола; ж) метилацетилена; з) этилацетилена; и) 5-этилгексина; к) бутана; л) ацетальдегида; м) винилацетилена.

 

27. Определите, какие продукты получатся при восстановлении бутина-1, если восстановителями являются:

 а) водород (катализатор - платина); б) алюмогидрид лития; в) ДИБАЛ-Н (диизобутилалюминийгидрид); г) натрий в жидком аммиаке.

 

28. Как отличить с помощью химических реакций:

 а) бутин-1 от бутина-2; б) гексен-1 от гексина-1; в) пентан от пентина-2.

 

29. Как получить приведенные соединения из соответствующих алкинов?

а) СН₃С≡С:^-Na⁺; б) AgС≡СAg; в) CuС≡ССu; г) СН₃С≡СMgBr. Взаимодействуют ли эти вещества с водой?

 

30. Напишите уравнения реакций пропина со следующими веществами:

а) 1 моль водорода (Pd, PbO); б) 2 моль водорода (Ni); в) 1 моль брома; г) 1 моль брома; д) 1 моль бромоводорода; е) 2 моль бромоводорода; ж) вода (Hg²⁺; H⁺); з)амид натрия в жидком аммиаке; и) реактив Толленса [Ag(NH₃)₂]OH; к) озон с дальнейшей обработкой водой.

 

31. Сравните взаимодействие этилена и ацетилена со следующими реагентами: а) бром в четыреххлористом углероде; б) бромоводород в четыреххлористом углероде; в) вода, кислая среда; г) хлорноватистая кислота; д) бром в присутствии органических пероксидов; е) водород при нагревании в присутствии никеля; ж) вода, соли ртути(II); з) раствор перманганата калия; и) амид натрия в жидком аммиаке. Приведите механизмы реакций.

 

32. Каков стереохимический результат реакций бутина-2 со следующими веществами: а) 1 моль водорода (Pd, PbO); б) 1 моль брома; в) амид натрия в жидком аммиаке; г) диборан, затем уксусная кислота.

 

33. Как различить пары соединений: а) этан и этин; б) бутен-2 и бутин-2; в) бутадиен-1,3 и бутин-1; г) бутин-2 и бутин-1; д) ацетилен и бутин-1.

 

34. Из бутина-1 и неорганических реагентов гексен-3.