ОПЫТ 7. Получение и свойства этилена.

Выделяющийся газ этилен, полученный из смеси этилового спирта и концентрированной серной кислоты при нагревании, пропускают через бромную воду и раствор перманганата калия. Продолжающий выделяться газ поджигают. Написать уравнения реакций.

Опыт 8. Обнаружение непредельных соединений в бензине или керосине.

Налейте в одну пробирку 1мл. раствора перманганата, в другую – столько бромной воды. В каждую пробирку влейте 2 – 3 капли бензина или керосина (осторожно, огнеопасно!) и перемешайте. Что наблюдаете? Обратите внимание на удельный вес бензина. Сделайте вывод, содержатся ли во взятых образцах бензина или керосина непредельные углеводороды? Запишите результаты опыта.

Опыт 9. Получение и свойства ацетилена.

В пробирку помещают несколько кусочков карбида кальция, добавляют воды 1 – 2 мл, быстро закрывают газоотводной трубкой. Выделяющийся газ пропускают вначале через бромную воду и раствор перманганата калия, затем собирают в отдельную пробирку и поджигают. Написать уравнение реакций. Опыт 10. Свойства бензола и его гомологов. В пробирку наливают по 1 мл бензола и толуола и добавляют по 1 мл бромной воды (в одну) и раствора перманганата калия (в другую). Встряхнуть, нагревать на водяной бане (1- 2 минуты). Написать уравнение реакций.

Опыт 11. Реакция нитрования бензола или толуола.

В пробирку помещают по 0.5 мл нитрующей смеси 0.5 мл бензола или толуола. Хорошо встряхнуть и поместить в кипящую водяную баню на 5 – 10 минут. Полученный продукт реакции выливают в стаканчик с 50 мл воды и перемешивают. Обратите внимание на тяжелые капли, падающие на дно и запах «горького миндаля». Написать уравнение реакций.

ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ.

51. Напишите формулы метилдиэтилметана, метил- изо -пропилметана, ди- изо -прополэтилена, бутилацетилена, метилэтилацетилена, пропилнафталина.

52. Напишите формулы 2,2-диметилпентана, 3-изопропилгексана, 2-метил-2-бутена, 3-этил-1-пентина, 1,2-ди- изо- пропилбензола, 1-метил-5-этилнафталин. Назвать, если возможно, по рациональной номенклатуре.

53. Написать уравнение реакции с серной кислотой для бутана, 1-бутена, метилбензола.

54.Написать реакции присоединения хлора к 2-пентену, 1,4-диэтилбензолу.

55.Написать реакции полимеризации для этилена, пропина, 2-метилстирола, 2-метилбутадиена-1,3.

56.Написать реакцию деполимеризации полиэтилена и поли- изо- бутилена.

57.Какими химическими реакциями можно различить: пропилен и этилацетилен; бутин-1 и бутин-2; диэтилацетилен и пропилацетилен; бутен-1 и бутин-1.

58.Получите по реакции Вюрца: 2,2,3,3-тетраметилбутан; 2,3-диметилбутан; 3,4-диметилгексан; 1,2-диметилциклобутан.

59. Какие продукты могут образоваться на стадии обрыва цепи в реакции хлорирования пропана?

60.Напишите схему реакции, доказывающей СН-кислотность этина.

61.Какие продукты получаются в результате бромирования изо -октана и циклогексана? Объясните механизм и преимущественное направление реакции.

62.Напишите структурную формулу этиленового углеводорода, при озонолизе которого получились такие смеси: метилэтилкетона и пропионового альдегида; ацетона и уксусного альдегида; муравьиный и масляный альдегид.

63.При дегидратации двух изомерных спиртов (С8Н18О) образуется один и тот же этиленовый углеводород. При энергичном окислении последнего получается смесь ацетона и пентановой кислоты. Каковы структурные формулы спиртов?

64.Напишите структурные формулы всех диеновых углеводородов состава С5Н 8. Назовите их по номенклатуре ИЮПАК, к какому типу диенов относится каждый из них?

65.Предложите схемы получения 2,3-диметилбутана из пропана и 2-нитробутана из пропановой кислоты.

66.Гидратацией каких олефинов можно получить диметилэтилкарбинол,2-бутанол, изобутиловый спирт?

67.Сравните отношение гексана и 1-гексена к нагреванию раствором перманганата калия.

68. Какой продукт получается в результате хлорирования при облучении УФ-светом 2-метилпропана, циклогексана, толуола?

69.Напишите реакции гидробромирования и гидратации ацетилена и диметилацетилена.

70.Установите строение соединения С6Н10, если при восстановлении образуется углеводород, при озонолизе которого получается смесь уксусного и изомасляного альдегидов.

71. Приведите качественные реакции на двойную связь.

72. Сравните характер взаимодействия с бромом следующих соединений:

СН3–С(СН3)= СН- СН2 –СН3; СН3 –СН(СН3)-СН2 – СН(СН3)- СН3;

СН3 –СН(СН3)-СН2- С≡СН.

73.Объясните, какое влияние на направление и скорость электрофильной реакции в бензольном кольце оказывают следующие заместители: -СН3; -С₂Н₅;

-ОН; -С₃Н₇; -СООН; -SО₃Н; -С≡N; -NO_2; - NH₂; -NHCH_3.

74. Напишите реакции алкилирования по Фриделю – Крафтсу; бензола; толуола; нафталина.

75. Напишите реакции хлорирования хлорбензола и 1-метилнафталина.

76. Напишите реакции нитрования бензальдегида, фенола, нафталина, 1-метилнафталина, 2-нафтола.

77. Углеводород С₅Н₁₂ в условиях реакции Коновалова превращается в третичное нитропроизводное. Какое строение имеет исходное соединение?

78. Какие свойства бензола отличают его от алкенов и алкинов? Приведите примеры реакций.

79. Напишите схему полимеризации изопрена.

80. Предложите возможные пути синтеза 2-метилпропена. Назовите это соединение по рациональной номенклатуре.

81. Напишите такие реакции: бромирования бензола, фенола, анилина, нитробензола, толуола, 2-метилнафталина.

82. Напишите такие реакции; сульфирования кумола, нафталина, анилина.

83. Напишите такие реакции: нитрования бензола, бензойной кислоты, метоксибензола, нафталина, 2-нафтола.

84. Напишите структурные формулы и определите положение, в котором преимущественно будет протекать бромирование следующих соединений: 2-фторметоксибензол, 1,3-дикарбоксибензол, 4-метиланилин, 4-оксинитробензол.

85. Получите бензол и толуол по схеме: алкан → циклоалкан→ ароматический углеводород. Напишите уравнение реакций.

86. Приведите схемы получения из ацетилена: стирола и этилбензола.

87. Получите из бензола янтарную и адипиновую кислоты.

88. Предложите схемы превращений фенола в полиамидную смолу – капрон.

89. Перечислите критерии ароматичности бензола.

90. Как можно получить бензол из бензоата натрия, фенола, ацетилена, циклогексана, гексана.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №. 3.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПИРТОВ И ФЕНОЛОВ..

Спиртами называются органические соединения, в состав которых входит гидроксильная группа - ОН. По числу гидроксилов, входящих в молекулу, различают одноатомные (алкоголи), двухатомные (гликоли), трехатомные (глицерины) и т. д. спирты. Одноатомные спирты имеют общую формулу R-OH, причем, в зависимости от природы радикалов, бывают предельные, непредельные и ароматические спирты. Если гидроксильная группа связана непосредственно с ароматическим кольцом, то такой спирт называется фенолом. Фенолы также могут быть одно-, двух- и многоатомные.

Свойства спиртов определяются как наличием углеродных радикалов (свойства соответствующих углеводородов), так и гидроксильной группой. В этом разделе рассматриваются только свойства гидроксильных групп. Для спиртов характерны реакции замещения только атома углерода в группе –ОН и окисления.

Например:

2СН₃ –СН₂ –СН₂ –ОН +2К ® 2СН₃ – СН₂ –СН₂ –ОК +Н₂­ пропиловый спирт (Т) пропилат калия водород 1-пропанол (С)

 

СН₃ О СН₃ О

СН – ОН + СН₃ - С ^-Н₂^О СН – О – С – СН₃ СН₃ ОН СН₃

^{Изо -пропиловый спирт (Т) уксусная кислота Изо -пропилацетат}

^{Диметилкарбинол (Р)}

 

3СН₃ –СН₂ –СН(ОН)-СН₃ + РCl₃ ® 3C₂Н₅-СН(Cl)-СН₃ + Р (ОН)₃ ^{вторичный бутиловый треххлористый 2-хлорбутан ортфосфорная спирт (Т) фосфор кислота}

При взаимодействии спиртов с металлами образуются алкоголяты, с НСl или PCl₃ – галогенопроизводные, при окислении – альдегиды или кетоны. Все гликоли, глицерин, кроме того, взаимодействуют с гидроокисями двухвалентных металлов (Сu (ОН)₂, Са (ОН)₂) с образованием растворимых в воде гликолятов, глицератов и т. д.

Фенолы, кроме реакции со щелочными металлами, реагирует также со щелочами с образованием фенолятов и дают яркое окрашивание при взаимодействии с хлоридом железа. Реакция с FеСl₃ являются качественной пробой на гидроксил, связанный с бензольным кольцом.

ОПЫТ 12. РАСТВОРИМОСТЬ СПИРТОВ. В отдельные пробирки наливают по 0.5 мл метилового, этилового и любого из предложенных спиртов. В каждую добавляют по 0.5 мл воды и встряхивают. Каплю водного слоя из каждой пробирки наносят на лакмусовую бумагу. В пробирку с третьим спиртом добавляют раствор щелочи и встряхивают.