Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ




 

 

Печатается по решению кафедры органической химии, протокол № 9 от 28.05.2013.

 

 

Составители: д.х.н., проф. Ф.З. Галин,

д.х.н., проф. М.Г. Сафаров,

к.х.н., доц. Т.Ф. Петрушина,

к.х.н., доц. Х.Ф. Сагитдинова,

к.х.н., ст. преп. А.Х. Фаттахов,

к.х.н., ассистент Н.А. Сергеева,

ассистент М.М. Искакова.

 


А. СТРОЕНИЕ. НОМЕНКЛАТУРА. КИСЛОТНОСТЬ

 

1. Приведите структурные формулы изомерных ароматических соединений состава:

1) С6Н6О2,

2) С6Н6О3,

3) С7Н8О.

Назовите их. Какие виды изомерии характерны для оксисоединений ароматического ряда?

 

2. Напишите структурные формулы следующих веществ: 1) м-крезола, 2) п-нитрофенола, 3) 2,4,6-тринитрофенола (пикриновой кислоты), 4) фенол-2,4-дисульфо- 5) 2,5-диметил-1-оксибензола, 6) 2-метил-5-изопропил-1-оксибензола (карвакрола), 7) 5-метил-2-изопропил-1-окси-бензола (тимола), 8) дифенилового эфира, 9) фенетола (этилового эфира фенола), 10) м-нитроанизола (м-метокси-бензола).

 

3. Составьте структурные формулы веществ: 1) метилового эфира пикриновой кислоты, 2) пикрилхлорида, 3) b-фенилэтилового спирта, 4) диметилфенилкарбинола (фенилизопропилового спирта), 5) фенилового эфира изомасляной кислоты, 6) флороглюцина, 7) пирокатехина, 8) резорцина, 9) пирогаллола, 10) гидрохинона, 11) о-бензохинона, 12) п-бензохинона.

 

4. Рассмотрите строение молекулы фенола. С помощью электронных эффектов опишите взаимное влияние бензольного кольца и гидроксильной группы. Объясните, почему характерный для виниловых спиртов переход в более устойчивую таутомерную кетоформу не имеет места у фенола.

 

5. Назовите следующие соединения:

 

 
 

 
 

 

6. Изобразите предельные структуры и мезо-формулу фенола. В какие положения в ядре в молекуле фенола преимущественно вступают электрофильные реагенты?

 

7. Дипольный момент этанола равен 1,65 D. Каково направление векторов дипольных моментов в этих соединениях? Какими электронными эффектами они обусловлены?

 

8. Предскажите влияние электронодонорных и электроноакцепторных заместителей в бензольном кольце на кислотные свойства фенолов. Расположите следующие фенолы в порядке возрастания их кислотности: а) фенол; б) м-хлорфенол; в) п-нитрофенол; г) м-крезол; д) п-метоксифенол; е) 3,4-динтрофенол. Дайте объяснения.

 

9. В каждой группе расположите соединения в порядке уменьшения кислотности: а) серная кислота, угольная кислота, фенол, вода; б) фенол, бензиловый спирт, бензойная кислота; в) фенол, п-нитрофенол, м-нитрофенол, 2,4-динитрофенол, 2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота). Дайте объяснения.

 

10. Напишите структурные формулы следующих хинонов: а) 1,2-бензохинона; б) 1,4-бензохинона; в) 2-метил-1,4-бензохинона (толухинона); г) 2,6-диметокси-1,4-бензохинона; д) 2,3,5,6-тетрахлор-1,4-бензохинона (хлоранила); е) 2,3-дихлор-5,6-дициан-1,4-бензохинона.

 

11. Назовите соединения:

 

Б. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

 

12. Напишите уравнения реакций, лежащих в основе промышленных методов получения фенола: 1) из хлорбензола, 2) из бензолсульфокислоты, 3) из изопропилбензола (кумольный метод Сергеева). Рассмотрите механизмы реакций 1 и 2. Какое преимущество перед другими имеет кумольный метод? Из какой фракции каменноуголной смолы получают фенол?

 

13. Составьте уравнения реакций щелочного гидролиза: 1) п-нитрохлорбензола, 2) хлорбензола, 3) о-нитро-хлорбензола, 4) 2,4,6-тринитрохлорбензола, 5) м-нитро-хлорбензола. Расположите эти вещества в порядке уменьшения подвижности хлора. По каким механизмам идут перечисленные реакции?

 

14. Напишите уравнения реакций согласно схеме:

Бензол Пропен (BF3) A O2 (нагрев.,катализ) В

       
   


H2SO4 C + D


Рассмотрите механизмы реакций.

 

15. Приведите уравнения реакций по схеме, указанной в предыдущей задаче, но для алкилирования бензола (первая стадия) используйте вместо пропена бутен-1. Рассмотрите механизмы реакций и назовите конечные продукты.

 

16. Назовите хиноны, которые являются продуктами следующих реакций:

 

 

17. Кумольный метод перспективен для получения крезолов из толуола. Составьте схему синтеза этим способом п-крезола.

 

18. Гидрохинон можно получить из п-диизопропилбензола кумольным методом. Приведите схему реакции.

 

19. Предложите схемы получения пирокатехина и резорцина, исходя из бензола.

 

20. Напишите уравнения реакций между следующими веществами: 1) бензилхлоридом и водным раствором соды, 2) бензальдегидом, натрием и спиртом, 3) бензолом и окисью этилена в присутствии хлорида алюминия, 4) фенилмагнийбромидом и формальдегидом (с последующим гидролизом). Назовите полученные вещества.

 

В. СВОЙСТВА

 

21. Ниже приведены в произвольном порядке константы кислотности (Ка): 1) фенола, 2) этилового спирта, 3) воды, 4) уксусной кислоты, 5) угольной кислоты: 1,3. 10-10; 1,8. 10-16; 4,9. 10-7; 1,76 . 10-5; 1,0 . 10-18. Какое значение Ка принадлежит каждому из этих соединений? Чем обусловлены кислотные свойства фенола?

 

22. Расположите приведённые ниже вещества в порядке уменьшения кислотных свойств: 1) о-крезол, 2) п-бромфенол, 3) 2,4,6-тринитрофенол, 4) фенол. Какое влияние на кислотные свойства фенолов оказыают электроноакцепторные и электронодонорные заместители в ароматическом ядре?

 

23. Как можно объяснить уменьшение свойств в ряду: орто-нитрофенол, пара-нитрофенол, мета-нитрофенол?

 

24. Напишите уравнения реакций между следующими веществами:

1) м-СН36Н4-ОН и (СН3)2SO4, 2) C6H5ONa, и C2H5Br, 3) C6H5ONa и ClCH2COONa , 4) n-HO-C6H4-OH и (СH3)2SO4 (2 мом), 5) м-НО-С6Н4-ОН и С6Н5-СН2Сl.

Назовите полученные вещества.

 

25. Составьте уравнения реакций между следующими веществами: 1) фенолятом натрия и изопропилхлоридом, 2) п-крезолятом натрия и 2-бромбутаном, 3) о-крезолятом натрия и разбавленной серной кислотой. Назовите продукты реакций.

 

26. Какие вещества образуются при реакциях согласно приведённой ниже схеме:

Фенол NaOH A Хлорфенол (Сu ) В

       
   


27. Напишите уравнения реакций, происходящих при действии на пикриновую кислоту сначала гидроксидом натрия, затем бромэтаном.

 

28. Гербициды получают при взаимодействии монохлоруксусной кислоты с хлорфенолами (в щелочной среде). Напишите уравнения реакций получения: 1) гербицида “2,4-D» из 2,4-дихлорфенола и 2) гербицида “2,4,5-Т “ из 2,4,5-трихлорфенола.

 

29. При взаимодействии алкилфенолов (1 моль) с окисью этилена (7-10 моль) образуются поверхностноактивные вещества. Приведите схемы реакций получения 1) димеризации изобутилена в изооктилен (в кислой среде), 2) алкилирования фенола изооктиленом, 3) конденсации изооктилфенола (по гидроксильной группе) с окисью этилена.

 

30. Рассчитайте, сколько граммов фенола, резорцина и флороглюцина содержалось в растворах, если на ацилирование каждого из них израсходовано по 5,1 г уксусного аангидрида.

 

31. Как будут реагировать фенол и бензиловый спирт со следующими веществами: 1) водным раствором гидроксида натрия, 2) металлическим натрием, 3) бромоводородом, 4) уксусной кислотой (в присутствии серной кислоты), 5) ацетилхлоридом, 6) хлоридом железа (III )? Напишите уравнения реакций.

 

32. Какие из приведённых ниже соединений дают окраску с хлоридом железа (III), реагируют с бромоводородом и раствором гидроксида натрия: 1) фенол, 2) бензиловый спирт, 3) м-крезол, 4) a-фенилэтиловый спирт, 6) п-метоксифенол? Приведите уравнения реакций.

 

33. Как можно разделить смесь бензолсульфокислоты, фенола и бензилового спирта?

 

34. Изобразите предельные структуры s-комплексов, образующихся при атаке фенола электрофильной частицей (Е+) в о-, м-, и п-положения. В какие положения в ядре фенола преимущественно вступают электрофильные реагенты?

 

35. Напишите уравнения реакции фенола с бромной водой. По какому механизму она идёт ? Какую роль в ней играет вода? Как влияет бром на кислотные свойства гидроксильной группы?

 

36. Какие соединения образуются при действии: 1) бромной воды на м-крезол, 2) разбавленной азотной кислоты на о-крезол (при комнатной температуре), 3) серной кислоты на фенол (при 20 и 100оС)? По какому механизму идут эти реакции? Объясните механизмы реакций 2 и 3.

 

37. В щелочной среде при нагревании до 180-200оС фенолы способны реагировать с оксидом углерода (IV). Напишите уравнение реакции получения этим способом салициловой (о-оксибензойной) кислоты и рассмотрите её механизм (SE2).

 

38. При взаимодействии фенола с аллилбромидом в присутствии хлорида алюминия образуется 2-аллилфенол. Рассмотрите механизм этой реакции (SE2).

 

39. Заполните схему следующих превращений:

 

Фенол CH3COCl A (AlCl3) В + С

       
   


Разберите механизм (SE2) реакции получения веществ В и С.

 

40. При нагревании фенилпропионата с хлоридом алюминия образуется смесь орто- и пара-этоксифенилкетонов (перегруппировка Фриса). Напишите уравнение реакции и разберите её механизм. Полученные изомеры разделяют перегонкой с паром, в ходе которой отгоняется лишь орто-изомер. Как это объясняют?

 

41. Пикриновую кислоту часто получают по следующей схеме:

 

Бензол Cl2 (1 моль, Fe) A HNO3 (2моль, H2SO4)

В Na2CO3 (водн. раствор) С HNO3 (1 моль, H2SO4)

Пикриновая кислота

 

Напишите уравнения реакций и назовите все промежуточные продукты.

 

42. Приведите таутомерные формы о- и п-нитрофенолов и уравнения реакций их с гидроксидом натрия.

 

43. Какие вещества образуются, если на п-крезол подействовать: 1) водным раствором гидроксида натрия, а затем иодметаном, 2) ацетилхлоридом, 3) разбавленной азотной кислотой, 4) уксусным ангидридом, 5) бромной водой, 6) цинковой пылью? Напишите уравнения реакций.

 

44. Гидроксильная группа в фенолах, содержащих в ядре электроноакцепторные заместители, может замещаться на аминогруппу. По какому механизму протекают эти реакции? Составьте схемы реакций 2,4-динитрофенола с аммиаком, гидроксиламином и анилином.

 

45. Какие из соединений: 1) о-крезол, 2) о-нитрофенол, 3) пикриновая кислота-будут вступать в реакцию с водным раствором соды? Приведите схемы реакций. По какому механизму они идут?

 

46. Напишите уравнение реакции конденсации фенола с формальдегидом. Рассмотрите механизмы реакций в кислой и в щелочной средах. Чем обусловлены электрофильные свойства формальдегида? Чем отличаются по строению и свойствам новолачные смолы от резольных? Как получают резит?

47. Приведите схемы получения новолачных смол из следующих соединений: 1) фенола и уксусного альдегида, 2) п-крезола и формальдегида.

 

48. Назовите соединения, образующиеся в ходе следующих превращений:

 

 

49. У двух- и трёхатомных фенолов ароматический характер выражен в меньшей степени по сравнению с фенолом. Это проявляется в склонности к таутомерии. Изобразите таутомерные формы резорцина и флороглюцина.

 

50. Объясните, почему водород в метиленовых звеньях кетонной формы флороглюцина обладает высокой подвижностью. Напишите уравнение реакции флороглюцина с избытком иодметана (6 моль) в присутствии гидроксида калия.

 

51. Составьте уравнения реакций окисления: 1) гидрохинона, 2) пирокатехина. На чём основано использование пирогаллола для количественного определения кислорода в газовых смесях?

 

52. В промышленности п-бензохинон восстанавливают в гидрохинон оксидом серы (IV) в водной среде. Напишите уравнение этой реакции.

 

53. Какие соединения образуются при взаимодействии п-бензохинона со следующими веществами: 1) гидроксиламином (1 и 2 моль), 2) бромом, 3) восстановителями? Чем объясняется легкость восстановления хинонов?

 

54. При помощи каких качественных реакций можно различить вещества: 1) фенол и циклогексанол, 2) гидрохинон и резорцин, 3) п-крезол и бензиловый спирт, пирогаллол и флороглюцин?

 

55. Установите строение и название вещества состава С7Н8О, если оно: 1) растворяется в щелочах, 2) даёт окрашивание с хлоридом железа (III), 3) метилируется диметилсульфатом в щелочной среде. При окислении продукта метилирования получается п-метоксибензойная кислота.

 

56. Определите строение и название вещества состава С7Н8О на основании следующих его свойств: не даёт окрашивания с хлоридом железа (III), не растворяется в щелочах, при нагревании с водным раствором перманганата калия образует бензойную кислоту.

 

57. Напишите структурную формулу и назовите вещество состава С6Н5SO3Cl, если известно, что при сплавлении со щёлочью и последующем окислении оно образует соединение С6Н6О2, дающее фиолетовое окрашивание с хлоридом железа (III) и легко присоединяющее два атома водорода.

 

58. Из бензола и диметилсульфата получить м-диметоксибензол.

 

59. Из толуола получить флороглюцин (2,5-динитротолуол).

 

60. Из фенола, хлороформа и уксусного ангидрида получить о-оксикоричную кислоту.

 

61. Из фенола и уксусной кислоты получить кумаранон-3.

 

62. Из фенола и пропионовой кислоты получить 2-оксипропиофенон.

 

63. Из бензола и уксусного ангидрида получить аспирин.

 

64. Из бензола и хлористого изопропила получить 2,6-дибром-4-изопропилфенол.

 

65. Из фенола получите: а) 2,6-диброманизол; б) п-аллиланизол (анисовое масло); в) ацетилсалициловую кислоту (аспирин); г) п-этоксиацеталинид (фенацетин); д) 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту (гербецид «2,4-Д»).

 

66. Приведите схемы превращений: а) нитробензол → 1,4-бензохинон; б) 1,4-бензохинон → диметиловый эфир гидрохинона; в) п-аминофенол → циан-1,4-бензохинон; г) гидрохинон → хлоранил (2,3,5,6-тетрахлор-1,4-бензохинон).

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 2431. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.026 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7