7. Арены

1. Какие из приведенных ниже соединений проявляют ароматические свойства?

2. Напишите формулы следующих соединений: а) изопропилбензол; б) о-бромтолуол; в) п-хлорбензолсульфокислота; г) м-ксилол; д) п-толуолсульфокислота; е) м-нитробензолсульфокислота; ж) 3,4-ди-хлорбензойная кислота; з) бензилхлорид; и) м-фенилендиамин; к) о-метокситолуол; л) о-нитрофенол; м) 2,4-динитроанилин; н) пикри-новая кислота; о) бензилиденхлорид; п) о-ксилол; р) п-метилстирол; с) ацетилбензол; т) -метилнафталин; у) 1,5-диметилнафталин; ф) 2-метилантрацен; х) 4-метилфенол.

3. Назовите следующие соединения:

4. Напишите структурные формулы всех возможных изомерных: а) ди-бромбензолов; б) трибромбензолов; в) тетрабромбензолов; г) кси-лолов.

5. Какие углеводороды могут быть получены при дегидрировании (ароматизации) следующих соединений: а) циклогексан; б) 1-цикло-гексилциклогексен; в) н-гептан; г) н-октан. Укажите условия протека-ния реакции.

6. Напишите уравнения реакций металлического натрия со смесью следующих соединений: а) иодбензол и 1-бром-3-метилпентан; б) бензилхлорид и пропилхлорид; в) бромбензол и бензилбромид; г) бензилбромид и изопропилбромид.

7. Напишите уравнения реакций водорода на никеле при нагревании и под давлением со следующими соединениями: а) пропилбензол; б) п-метилпропилбензол; в) стирол; г) аллилбензол; д) фенилацети-лен; е) нафталин.

8. Расположите в порядке возрастания скорости алкилирования: а) бензол, бромбензол, этилбензол, бензойная кислота; б) анилин, нитробензол, хлорбензол; в) анилин, п-хлоранилин, бензальдегид; г) бензол, толуол, трихлорметилбензол; д) метоксибензол, бензи-ловый спирт, толуол, фенол. Ответ поясните. Изобразите и обоз-начьте электронные эффекты заместителей. Опишите механизмы следующих взаимодействий: а) м-гидроксибензойная кислота и этилбромид в присутствии трихлорида алюминия; б) метоксибензол и 1-пропанол в присутствии концентрированной H₂SO₄; в) хлор-бензол и пропен в присутствии H₂SO₄. Обоснуйте ориентирующее влияние заместителей.

9. Расположите следующие соединения в порядке увеличения скорос-ти электрофильного сульфирования: а) бензол, бензолсульфокис-лота, толуол, бромбензол; б) ацетофенон, бензилбромид, этилбен-зол, бензойная кислота; в) бензонитрил, о-хлортолуол, изобутил-бензол; г) бромбензол, нитробензол, изопропилбензол; д) бензол, фенол, нитробензол, метоксибензол. Ответ поясните. Изобразите и обозначьте электронные эффекты заместителей. Опишите меха-низмы следующих взаимодействий: а) фенол и концентрированная серная кислота при нагревании; б) нитробензол и триоксид серы. Обоснуйте ориентирующее влияние заместителей.

10. Расположите следующие соединения в порядке увеличения ско-рости ацилирования: а) п-бромметоксибензол, анилин, фенол, о-метилфенол; б) бензальдегид, хлорбензол, о-хлорфенол, толуол; в) нитробензол, бензол, фенол. Ответ поясните. Изобразите и обоз-начьте электронные эффекты заместителей. Опишите механизм взаимодействия метоксибензола с пропионилхлоридом в присутствии трихлорида алюминия. Обоснуйте ориентирующее влияние метокси группы в этой реакции.

11. Расположите следующие соединения в порядке увеличения ско-рости электрофильного хлорирования: а) трихлорметилбензол, бромбензол, анилин; б) бензойная кислота, п-нитробензойная кислота, п-метилбензойная кислота. Ответ поясните. Изобразите и обозначьте электронные эфекты заместителей. Опишите механизм и объясните регионаправленность реакции ацетофенона с хлором в присутствии трихлорида алюминия.

12. Расположите следующие соединения в порядке увеличения ско-рости электрофильного нитрования: а) изопропилбензол; б) бензой-ная кислота; в) п-метилфенол; г) м-дихлорбензол; д) м-этилтолуол; е) бензолсульфокислота. Ответ поясните. Опишите механизм и объясните регионаправленность реакции толуола со смесью кон-центрированных азотной и серной кислот.

13. Расположите следующие соединения в порядке увеличения коли-чества пара-изомера в реакциях электрофильного замещения следующих соединений: а) этилбензол; б) толуол; в) трет-бутил-бензол; г) изопропилбензол. Ответ поясните.

14. Из бензилхлорида и других необходимых реагентов получите изо-бутилбензол и напишите для него уравнения реакций: а) с хлором на свету; б) с хлором в присутствии трихлорида алюминия; в) с пропеном в присутствии серной кислоты. Объясните регионаправ-ленность реакции (б).

15. Из гексана и любых необходимых реагентов получите бензолсуль-фокислоту и напишите для нее уравнения реакций: а) с бромом в присутствии трибромида алюминия; б) с концентрированной H₂SO₄; в) с водой при 250 ⁰С. Объясните регеонаправленность реакции (б).

16. Из бензола и любых необходимых реагентов получите следующие соединения: а) п-ксилол; б) п-метилизопропилбензол (цимол); в) аллилбензол; г) 1,2-дифенилэтан; д) п-бромбензойную кислоту; е) этилбензол; ж) бензилхлорид; з) этилфенилкетон; и) изопропил-бензол; к) м-хлорбензойную кислоту; л) м-бромнитробензол; м) п-толуолсульфокислоту; н) о-дипропилбензол; о) трет-бутилбензол; п) о-хлортолуол без примеси пара-изомера; р) 1,3,5-трибромбензол; с) п-метилацетофенон; т) 1,2-диэтилбензол.

17. Исходя из ацетилена и любых необходимых реагентов получите этилбензол и напишите для него уравнения реакций: а) с трехкратным избытком озона, затем водой в присутствии цинка; б) со смесью концентрированных азотной и серной кислот. Опишите механизм реакции (б).

18. Напишите уравнения взаимодействия с водным раствором перман-ганата калия при нагревании следующих соединений: а) о-хлорто-луол; б) о-(этенил)хлорбензол; в) 1,2-дифенилэтан; г) п-нитроэтил-бензол; д) о-ксилол; е) изопропилбензол; ж) стирол; з) 1-бутил-3-метилбензол; и) п-дипропилбензол.

19. Напишите уравнения последовательного взаимодействия с трехкратным избытком озона, затем водой в присутствии цинковой пыли следующих соединений: а) бензол; б) толуол; в) п-ксилол; г) этилбензол; д) м-этилтолуол.

20. Установите строение ароматического углеводорода общей форму-лы С₈Н₆, который: а) обесцвечивает бромную воду; б) образует осадок при взаимодействии с аммиачным раствором оксида сереб-ра; в) при взаимодействии с водным раствором перманганата калия при нагревании образует бензойную кислоту. Напишите уравнения соответствующих реакций.

21. Установите строение арена общей формулы С₉Н₁₂, который при взаимодействии с водным раствором перманганата калия при наг-ревании образует бензолтрикарбоновую кислоту, а при бромиро-вании в присутствии FeCl₃ только одно монобромпроизводное. Напишите уравнения соответствующих реакций.

22. Сравните отношение бензола, циклогексана, циклогексена и цикло-гексадиена к действию: а) брома при нагревании; б) озона, затем воды в присутствии цинковой пыли. Напишите уравнения соответ-ствующих реакций.

23. Сравните бензойную кислоту и п-нитробензойную кислоту: а) по кислотности; б) по скорости реакций электрофильного бромирова-ния. Ответ обоснуйте. Напишите уравнения соответствующих реакций и опишите механизм реакции нитрования бромбензола. Обоснуйте ориентирующее влияние заместителя.

24. Напишите уравнения следующих реакций: а) ацетофенон и смесь концентрированных азотной и серной кислот; б) п-хлортолуол и триоксид серы в концентрированной серной кислоте; в) о-бром-метоксибензол и ацетилхлорид в присутствии трихлорида алюми-ния; г) метоксибензол и ацетилхлорид в присутствии трихлорида алюминия; д) фенол и пропилхлорид в присутствии трихлорида алюминия; е) толуол и пропен в присутствии H₂SO₄; ж) трифторме-тилбензол и 2-бутанол в присутствии H₂SO₄; з) нафталин и серная кислота при 80 ⁰С; и) нафталин и серная кислота при 150 ⁰С; к) наф-талин и бром в 50%-ной уксусной кислоте; л) нафталин и ацетил-хлорид в присутствии трихлорида алюминия в сероуглероде; м) нафталин и ацетилхлорид в присутствии трихлорида алюминия в нитробензоле; н) нафталин и кислород в присутствии V₂O₅ при нагревании; о) бензойная кислота и смесь концентрированных азотной и серной кислот; п) пропилбензол и хлор при облучении; р) бензол и 1-бутен в присутствии серной кислоты; с) -нитронафта-лин и бром; т) п-метилбензойная кислота и хлор в присутствии три-хлорида алюминия; у) толуол и 1-пропанол в присутствии серной кислоты; ф) этилбензол и трехкратный избыток озона, с последую-щей обработкой водой продукта реакции; х) пропилбензол и lихро-мат калия в присутствии основания; ц) м-бромбензойная кислота и смесь концентрированных азотной и серной кислот; ч) толуол и водород на Pd; ш) бензол и кислород на V₂O₅ при нагревании; щ) этилбензол и хлор в присутствии трихлорида алюминия; э) нитро-бензол и КОН при нагревании. Опишите механизмы и объясните регионаправленность реакций (б), (г), (д), (ж), (р), (щ) и (э). Обоз-начьте электронные эффекты заместителей.

25. Расположите следующие соединения в порядке увеличения скорос-ти нуклеофильного замещения хлора: а) п-нитрохлорбензол; б) м-нитрохлорбензол; в) 4-хлор-1,3-бензолдисульфокислота; г) 1,3-ди-нитро-5-хлорбензол; д) п-ацетилхлорбензол.

26. Из бензола и других необходимых реагентов получите п-хлортолу-ол и напишите для него уравнение реакции с амидом натрия. Опи-шите механизм реакции.

27. Получите из бензола 1-ацетил-4-этилбензол и напишите для него уравнения реакций: а) с амальгамированным цинком в соляной кислоте; б) с хлором при облучении; в) с хлором в присутствии трихлорида алюминия. Опишите механизм и регионаправленность реакции (в).