Тема 12. Гидроксипроизводные, простые эфиры

1. Расположите соединения: этиленгликоль, этанол, фенол, п-крезол, пикриновая кислота, п-нитрофенол в ряд увеличения кислотности. Объясните ряд на основе электронных эффектов и подтвердите химизмами реакций.

2. На основе этанола синтезируйте алкен, галогенопроизводное, простой и сложный эфиры, нитро- и сульфопроизводные. Приведите химизмы процессов, назовите продукты.

3. На примере фенола покажите влияние характеристической группы на реакционную способность, укажите электронные эффекты. Приведите важнейшие направления превращений фенола.

4. Синтезируйте всеми возможными способами н-бутанол.

5. Проведите окисление н-бутанола, втор.-бутанола, трет.-бутанола, этанола, фенола, напишите химизмы, назовите продукты реакций.

6. Напишите продукты внутри- и межмолекулярной дегидратации для этанола и этиленгликоля. Какие процессы проходят при неправильном хранении диэтилового эфира? Какими реакциями доказывается его доброкачественность?

7. Приведите обнаружение фенола, глицерина в смеси. Подтвердите химическими реакциями.

8. Синтезируйте глицерин из пропилена, используя соответствующие реагенты. По стадиям напишите химизмы реакций, назовите промежуточные соединения.

9. Напишите и назовите продукты реакций диэтилового эфира с бромоводородом; с натрием. Сравните нуклеофильность диэтилового эфира и этанола на основе электронных эффектов.

10. Опишите электронное строение и природу связей этанола и фенола. В чем причина различия их свойств? Докажите на примерах реакций.

Тема 13. Оксопроизводные

1. Получите и назовите продукты конденсации фурфурола с уксусным альдегидом, ацетоном, гидроксиламином, фенилгидразином, семикарбазидом. Напишите схему механизма нуклеофильного присоединения на примере конденсации с гидроксиламином.

2. Сравните активность следующих соединений: бензальдегида, ацетофенона, уксусного альдегида, ацетона в реакциях нуклеофильного присоединения. Объясните ряд активности. Напишите реакции с фенилгидразином для названных соединений.

3. Получите масленый альдегид окислением алкенов, спиртов, пиролизом солей карбоновых кислот, гидролизом геминальных дигалогенопроизводных. Представьте уравнения реакций.

4. Напишите формулу соединения, которое дает окрашивание с нитропруссидом натрия, а при окислении хромовым ангидридом смесь уксусной, изовалериановой, изомасляной и пропионовой кислот. Напишите химизмы указанных процессов.

5. На примере уксусного альдегида напишите продукты реакций нуклеофильного присоединения, в результате которых получаются полуацетали, оксинитрилы, оксимы, бисульфитное производное, семикарбазоны.

6. Приведите схему механизма альдольной, кротоновой конденсации на примере взаимодействия а) бензальдегида и пропаналя; б) бензальдегида и ацетона; в) 2-х молекул пропаналя.

7. Напишите реакцию конденсации с образованием трифенилметановых красителей. Приведите примеры реакций полимеризации альдегидов на примере формальдегида, уксусного альдегида.

8. Установите положение π-связи в алкене, если при его окислении по Вагнеру получают 2-метилпентадиол-2,3, а при озонолизе – ацетон и пропионовый альдегид. Напишите химизмы реакций, лежащих в основе этих процессов.

9. Соединение состава С₉Н₁₀О не вступает в реакцию «серебряного зеркала», образует желтый осадок при действии йода в растворе гидроксида натрия. При взаимодействии с метилмагнийбромидом образуется спирт третичного строения. Установите строение исходного соединения. Напишите реакции его обнаружения.

10.Альдольная конденсация ацетальдегида используется в промышленности для получения бутадиена. Напишите схемы последовательно протекающих реакций, укажите реагенты, механизм альдольной конденсации.

11. Оказывающий успокаивающее действие хлораль, в организме восстанавливается в трихлорэтанол. Какие восстанавливающие реагенты используют для получения такого результата in vitro? Напишите схемы реакций.

12. Напишите продукты конденсации бензальдегида с аммиаком, семкарбазидом, анилином, фенолом. Назовите конечные продукты. Охарактеризуйте реакции.

13. Получите всеми возможными способами ацетон.

14. Напишите реакции конденсации ацетона с уксусным альдегидом, гидразином 2,4-динитрофенилгидразином, бензальдегидом, гидроксиламином. На примере реакции конденсации с гидразином покажите механизм нуклеофильного присоединения.

15. Опишите электронное строение карбонильной группы на примере уксусного альдегида, прогнозируйте важнейшие направления реакций. Подтвердите примерами реакций.

16. Гексен-2-аль, называемый «альдегидом листьев», содержится во всех зеленых листьях, из которых его выделяют путем перегонки с водяным паром. Из каких исходных карбонильных соединений, и в каких условиях можно получить этот альдегид? Напишите схему последовательно протекающих реакций.

17. Напишите реакции окисления формальдегида гидрооксидом меди (2). В биохимии и медицине эта реакция известна как проба Троммера, используемая для обнаружения углеводов. В какой последовательности изменится степень окисления меди в процессе реакции. Hапишите реакцию окисления метилэтилкетона, укажите условия.

18. Опишите электронное строение оксогруппы (кетогруппы) на примере ацетона. Какие важнейшие направления превращений можно прогнозировать для кетонов? Докажите это на примерах реакций.

19. Напишите продукты нитрования бензальдегида и фурфурола. Какое из соединений нитруется легче? На одном из примеров приведите схему механизма электрофильного замещения.

20. Проведите обнаружение бутаналя в смеси с ацетоном и этанолом. Химическими реакциями подтвердите обнаружение соединений.

 

Тема 14. Карбоновые кислоты

1. Синтезируйте уксусную кислоту, используя гидролиз различных классов органических соединений и магнийорганический синтез.

2. Напишите функциональные производные масляной кислоты, реакции лежащие в основе их получения. По какому механизму они получаются? Являются ли соли карбоновых кислот функциональными производными?

3. Приведите реакции получения фенилсалицилата, амилацетата, этилбензоата. На одном из примеров напишите схему механизма этерификации.

4. Расположите соединения в ряд увеличения констант кислотности: бензойная, терефталевая, уксусная, α-хлорпропионовая, β-хлорпропионовая кислоты. Ответ аргументируйте.

5. Расположите следующие соединения в ряд увеличения активности в реакциях нуклеофильного замещения: уксусная кислота, ацетамид, уксусный ангидрид, этилацетат. Что определяет ряд активности ацилирующих агентов? Ответ обоснуйте.

6. На основе малонового эфира синтезируйте масляную, валериановую и адипиновую кислоты.

7. Напишите кислотный и щелочной гидролиз этилацетата, фенилсалицилата. На примере этилацетата покажите схему механизма гидролиза в кислой и щелочной среде.

8. Опишите строение карбоксильной группы, карбоксилат-аниона. Какая величина характеризует кислотность карбоновых кислот? Какие основные направления реакций можно прогнозировать, исходя из электронного строения карбоновых кислот? Покажите на конкретных примерах.

9. На примере щавелевой, малоновой, янтарной, глутаровой кислот продемонстрируйте их отношение к нагреванию. Какие продукты при этом образуются? Напишите химизмы процессов.

10. Предложите реакции обнаружения муравьиной, уксусной и акриловой кислот. Подтвердите химизмами.