5. Диены

1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) 1,3-бу-тадиен (дивинил); б) 1,3-гексадиен; в) 1,4-октадиен; г) 2,3-диметил-1,3-бутадиен; д) 2-метил-2,4-пентадиен; е) 2,3-диэтил-1,3-пента-диен; ж) 2-метил-1,5-гексадиен; з) 3-метил-3-винил-1,4-пентадиен; и) 2-этил-1,3-пентадиен; к) хлоропрен; л) 2-метил-1,3-бутадиен (изопрен); м) винилацетилен; н) 1,7-октадиен-4-ин; о) дивинилаце-тилен. Отметьте углеводороды с сопряженной системой двойных связей.

2. Назовите следующие соединения по заместительной номенклатуре ИЮПАК:

3. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) (3Z)-1,3-пентадиен; б) (1E,3E)-1,4-дифенил-1,3-бутадиен в) (2Z,4Z)-2,4-гексадиен; г) (2E,4Z)-2,4-гептадиен; д) (2E,4E)-2,4-гептадиен; е) (2E,4Е)-3,5-октадиен; ж) (1Z,3Z)-1-фенил-1,3-пентадиен; з) (2Z,4E)-2,4-гексадиен.

4. Напишите структурные формулы всех изомерных диеновых угле-водородов состава С₅Н₈ и назовите их.

5. Напишите структурные формулы всех диеновых углеводородов, образующих при дегидрировании 2-метилпентана, и назовите их. Укажите, к какому типу диеновых углеводородов относится каждый изомер.

6. Какие диеновые углеводороды получатся при каталитической де-гидратации следующих соединений: а) 2,3-диметил-2,3-бутандиол; б) 1,3-бутандиол; в) 2-метил-3-бутен-1-ол; г) 3,6-диметил-2,3-геп-тандиол; д) 1,2-циклогександиол; е) 2-метил-4-фенил-2,3-бутан-диол; ж) 2-этил-1,5-пентандиол; з) 2-нитро-5-гексен-3-ол? Укажите условия проведения реакций.

7. Какие диеновые углеводороды получатся при взаимодействии сле-дующих соединений с гидроксидом калия в этаноле при нагрева-нии: а) 3-бром-2-метил-1-бутен; б)1,5-дибромгексан; в) 2,4-дибром-2-метилбутан; г) 1,4-дибромциклогексан; д) 2-бром-2-метил-4-хлор-пентан; е) 3,6-дихлороктан; ж) 1,5-дибром-4-метилгексан?

8. Какие диеновые углеводороды получатся при действии цинка на следующие соединения: а) 2,3-дибром-1-пропен; б) 2,3-дибром-1-бутен; в) 1,2,3,4-тетрахлорпентан; г) 3,4-дибром-1-гексен?

9. Какие углеводороды получатся при действии металлического натрия на смеси: а) 3-бром-1-пропен и 3-хлор-1-бутен; б) 3-йод-1-пропен и 2-метил-3-хлор-1-пропен?

10. Получите: а) 2-метил-1,3-гексадиен из 1-бутина; б) 1,3-бутадиен из пропена; в) 2-хлор-1,3-бутадиен из ацетилена.

11. Получите 1,3-бутадиен из: а) ацетилена (два способа); б) уксусного альдегида; в) этилового спирта; г) пропеналя; д) бутана.

12. Получите изопрен (2-метил-1,3-бутадиен) из: а) ацетилена; б) 2-ме-тилпропена; в) 2-метилбутана; г) 3-метил-1-бутина.

13. Получите 1-метил-1,3-циклогексадиен из 3-метил-1-циклогексена и напишите уравнения его взаимодействия: а) с 1 эквивалентом бромоводорода; б) с двукратным избытком озона, затем водой в присутствии цинковой пыли; в) с перманганатом калия в кислой среде при нагревании.

14. Напишите уравнения реакций 1,4-пентадиена и 1,3-бутадиена со следующими реагентами: а) эквимолекулярное количество брома в ССl₄ при 25 ⁰С; б) двукратный избыток брома в ССl₄ при 25 ⁰С; в) эквимолекулярное количество водорода на платине; г) двукратный избыток водорода на платине; д) эквимолекулярное количество НCl при 40 ⁰С; е) двукратное количество озона, затем вода в присутствии цинковой пыли; ж) цис-2-бутеналь; з) двукратный избыток диборана; и) продукт реакции «з» и уксусная кислота; и) метанол в присутствии трифторацетата ртути с последующей обработкой NaBH₄.

15. Напишите уравнения реакций следующих диеновых углеводородов с эквимолекулярным количеством брома в ССl₄ при 25 ⁰С: а) 2-метил-1,3-пентадиен; б) 2-метил-1,4-пентадиен; в) 2-метил-1,3-гексадиен; г) 1,5-гексадиен; д) 3,3-диметил-1,4-пентадиен; е) 1,3-пентадиен; ж) 2-метил-1,3-бутадиен (изопрен); з) 2-хлор-1,3-бута-диен (хлоропрен); и) 1,3-бутадиен к) 1,3-диметиленциклогексан. В каких случаях и почему образуется смесь двух дибромзамещенных алканов? Рассмотрите механизм реакции (ж).

16. Напишите уравнения реакций с эквимолекулярным количеством водорода в присутствии платинового катализатора следующих диеновых углеводородов: а) 1,3-пентадиен; б) 2-метил-1,4-пентади-ен; в) 2,4-гексадиен; г) 2-метил-2,4-пентадиен; д) цис-2,3-диметил-1,3-циклогексадиен.

17. Напишите уравнения реакций следующих диеновых углеводородов с эквимолекулярным количеством хлороводорода: а) 2,3-диметил-1,3-бутадиен; б) 2-хлор-1,3-бутадиен; в) 1-метил-1,3-циклогекса-диен; г) 1,3-пентадиен; д) 2,4-гексадиен; е) 2-метил-2,4-гексадиен. Опишите механизм реакции на примере 2-хлор-1,3-бутадиена.

18. Напишите структурные формулы всех промежуточных катионов, образующихся при присоединении Br^ к следующим соединениям: а) 1,3-гексадиен; б) 1,5-гексадиен; в) 1-метокси-1,3-циклогексадиен; г) 2-хлор-1,3-бутадиен; д) 2,3-диметил-1,3-бутадиен; е) 2-метил1,3-бутадиен.

19. Напишите уравнения реакций 2-метил-1,3-бутадиена с эквимолеку-лярными количествами следующих реагентов: а) хлороводород; б) бром в ССl₄ при 25 ⁰С; в) бромоводород в присутствии перекиси ацетила; г) нитрил пропеновой кислоты при нагревании и под дав-лением. Опишите механизмы реакций (а), (б) и (в).

20. Укажите основной продукт (или продукты) свободнорадикального присоединения двукратного избытка хлороформа в присутствии этилата калия к следующим соединениям: а) 1,3-бутадиен; б) 1,4-пентадиен; в) 1,3-пентадиен; г) 2-метил-1,3-бутадиен; д) 2-хлор-1,3-бутадиен.

21. Какие продукты могут быть получены при последовательном взаи-модействии следующих диеновых углеводородов с двукратным избытком озона, затем водой в присутствии цинковой пыли: а) 1,3-бутадиен; б) 2-метил-1,3-бутадиен; в) 1,3-циклопентадиен; г) 1,3-диметил-1,3-циклогесадиен; д) 1-метил-3-этил-1,4-циклогексадиен?

22. Напишите уравнения взаимодействия 1,3-бутадиена с эквимолеку-лярными количествами следующих реагентов: а) хлороводород; б) бром в ССl₄ при 25 ⁰С; в) хлор при облучении. Опишите механизмы реакций.

23. При помощи каких простых химических реакций можно различить следующие соединения: а) 1,3-пентадиен и н-пентан; б) 1,3-пента-диен и 1-пентин; в) 1,4-пентадиен и 2-пентен; г) 1,4-пентадиен и 1,3-пентадиен.

24. Сравните реакционную способность следующих соединений по отношению к хлороводороду: а) 1,3-бутадиен и 1-бутен; б) 1,3-бута-диен и 1,4-бутадиен; в) 1,3-бутадиен и 2-метил-1,3-бутадиен; г) 1,3-бутадиен и 1,3-пентадиен. Ответ обоснуйте. Напишите соответст-вующие уравнения реакций.

25. Получите хлоропрен (2-хлор-1,3-бутадиен) из ацетилена и напи-шите уравнения его взаимодействий: а) с эквимолекулярным коли-чеством брома при облучении; б) с акролеином (пропеналем); в) с эквимолекулярным количеством хлороводорода; г) с двукратным избытком диазометана. Приведите механизмы реакций (а) и (в).

26. Напишите уравнения реакций тетрацианэтилена со следующими диеновыми углеводородами (если возможно протекание реакции): а) 1-винилциклогексен; б) 1,3-циклогексадиен; в) 2,3-диметил-1,3-бутадиен; г) 1,4-пентадиен; д) 1,3-пентадиен.

27. Определите строение диенового углеводорода, общей формулы С₈Н₁₄, который при взаимодействии с перманганатом калия в кис-лой среде при нагревании образует смесь пропанона и этандиовой кислоты в соотношении 2:1. Для данного диена напишите уравне-ния реакций: а) с двукратным избытком водного раствора перманга-ната калия при охлаждении; б) с эквимолекулярным количеством бромоводорода в присутствии пероксида водорода; в) с двукратным избытком надуксусной кислоты, затем водой в присутствии кислоты.

28. Определите строение соединения, общей формулы С₅Н₈, который при последовательном взаимодействии с озоном, затем водой в присутствии цинковой пыли образует формальдегид, уксусный альдегид и глиоксаль (О=НС–СН=О)? Для данного диена напишите уравнения его взаимодействия: а) с эквимолекулярным количест-вом хлороводорода; б) с цис-2-бутеналем; в) с эквимолекулярным количеством брома в ССl₄ при 25 ⁰С. Рассмотрите механизм катионной полимеризаци этого углеводорода.

29. Определите строение соединения, общей формулы С₆Н₁₀, которое при взаимодействии с эквимолекулярным количеством брома при 40 ⁰С образует соединение состава С₆Н₁₀Br₂, а при взаимодействии основного продукта предыдущей реакции последовательно с озоном, затем с водой получается бромацетон СН₃СОСН₂Br.

30. Напишите уравнение взаимодействия 2-метил-3-фенил-1,3-бута-диена с эквимолекулярным количеством брома в избытке метанола при 40 ⁰С. Какие продукты при этом могут образоваться?

31. Напишите уравнения взаимодействий циклопентадиена с: а) ма-леиновым ангидридом (ангидрид цис-2-бутендиовой кислоты); б) фумаровой кислотой (транс-2-бутендиовая кислота) при нагревании в бензольном растворе. Изобразите пространственное строение продуктов реакций. Какой побочный продукт может образоваться в этих реакциях, особенно при повышенной температуре?

32. транс-Коричная (3-фенилпропеновая) кислота при взаимодействии с 1,3-бутадиеном в условиях реакции Дильса-Альдера образует продукт, представляющий собой рацемическую смесь. Что получит-ся из цис-коричной кислоты в тех же условиях?

33. Напишите уравнения следующих реакций: а) 1,3-бутадиен и винил-хлорид; б) циклогексен и 2-метил-1,3-бутадиен; в) 2,3-диметил-2-бутен и циклопентадиен; г) 1,3-бутадиен и цис-2-бутендиовая кис-лота; д) циклопентадиен и акролеин (пропеналь); е) хлоропрен и винилметиловый эфир; ж) изопрен и винилметиловый эфир; з) 1,3-пентадиен и акрилонитрил (нитрил пропеновой кислоты). В каждой паре определите диены и диенофилы. Обясните регионаправлен-ность реакций (е), (ж) и (з).

34. Исходя из 1,3-бутадиена и других необходимых реагентов получи-те: а) адипиновую (гександиовую) кислоту; б) метилциклогексан; в) цис-1,2-циклогександикарбоновую кислоту; г) метоксициклогексан; д) циклогексанкарбальдегид; е) транс-2-метил-1-циклогексанкарбо-новую кислоту.

35. Какие из приведенных ниже диенов будут реагировать с диэтило-вым эфиром цис-2-бутендиовой кислоты: а) 2-этил-1,3-бутадиен; б) 2,3-диметил-1,3-циклогексадиен; в) 3,6-диметил-1,4-циклогексади-ен; г) 1,3-пентадиен? Напишите структурные формулы продуктов реакций.

36. Укажите стадии инициирования, роста и обрыва цепи при полиме-ризации 1,3-бутадиена в присутствии перекиси ацетила. Рассмот-рите возможные структуры радикалов растущей цепи. Приведите ожидаемую структуру полимера.

37. Получите хлоропрен из ацетилена и рассмотрите механизм его полимеризации (инициатор метиллитий).

38. Напишите уравнение катионной полимеризации изопрена (2-метил-1,3-бутадиена) и рассмотрите механизм этой реакции. Объясните, в чем различие между натуральным каучуком и гуттаперчей. При-ведите структуры этих полимеров.