Химия Нефти и Газа. Методичка по органической химии

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Задача №11.

Как можно отличить следующие два изомерных углеводорода: 4-метил-2-пентин и 3-гексин?

Решение Изомерные ацетиленовые углеводороды можно отличить

реакцией озонирования или окисления в жестких условиях KMnO4 или K2Cr2O7. При этом происходит разрыв углеродной цепи по месту тройной связи и образование карбоновых кислот.

133

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

где Е (2,3-диметил-2-бутен) Решение

Задачи такого типа удобно решать с последней реакции, последовательно переходя к начальным. 2,3-Диметил-2-бутен получен из вещества (Д) действием спиртового раствора щелочи, следовательно, проводилась реакция дегидрогалогенирования монобромалкана. Таким бромалканом мог быть только 2-бром-2,3-диметилбутан.

диметилбутана реакцией радикального бромирования.

Замещение в этой реакции идет исключительно третичного атома водорода. Предельные углеводороды получаются электролизом солей карбоновых кислот по реакции Кольбе:

135

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

взаимодействии кислот с водным раствором щелочи:

получается только изомасляная кислота, должен иметь симметричную структуру:

Таким образом, исходный ацетиленовый углеводород (А) – 2,5-диметил-3-гексин.

Задача №13.

Установите строение углеводорода состава С5Н8, если известно, что он:

а) не реагирует с аммиачным раствором окиси серебра,

б) взаимодействует с водой с образованием кетона.

136

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Решение Углеводород имеет общую формулу

следовательно, относится к ацетиленовым или диеновым углеводородам. При реакции с водой образуется кетон, значит, данный углеводород является алкином. Не образует осадка с аммиачным раствором окиси серебра, следовательно, алкин не имеет концевой тройной связи. Вывод: углеводород C5H8 — 2- пентин. Структурная формула: CH3-C≡C-CH2-CH3

Реакции:

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1. Получите из соответствующих дигалогенпроизводных нижеперечисленные алкины и назовите их по номенклатуре

IUPAC:

а) изопропилацетилен б) 3,4-диметил-1-пентин в) трет-бутилацетилен г) этилацетилен д) 4-метил-2-пентин

е) 3,3-диметил-1-бутин ж) пропилацетилен з) диметилацетилен

и) метилизопропилацетилен к) 1-бутин

137

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

л) 4-метил-1-пентин м) 3-метил-1-пентин н) метилэтилацетилен о) 1-пентин п) 2-пентин

2. Какие гомологи ацетилена нужно взять, чтобы получить по реакции М.Г.Кучерова следующие кетоны? Напишите уравнения реакций, укажите их условия. Объясните, почему получаются кетоны, а не непредельные спирты.

А) 3-метил-2-гексанон б) 4-метил-3-гексанон в) 3-гептанон г) 5-метил-2-гексанон

д) метилизобутилкетон е) метил-трет-бутилкетон ж) метилизопропилкетон з) метилбутилкетон

и) 3,4-диметил-2-пентанон к) диэтилкетон л) метил-втор-бутилкетон

м) метилпропилкетон н) метилэтилкетон о) диметилкетон

п) метилизоамилкетон р) метил-трет-амилкетон

с) метил-нео-пентилкетон т) изопропилизобутилкетон у) дипропилкетон ф) 2-гексанон

138

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

х) 3-гексанон ц) 2-пентанон ч) 3-пентанон

ш) 3-метил-2-бутанон щ) 3,3-диметил-2-бутанон э) этилпропилкетон ю) 4-метил-2-пентанон

3. При помощи каких реакций можно отличить друг от друга следующие соединения? Используйте качественные реакции, реакции озонирования, окисления).

а) этилацетилен от диметилацетилена и бутана б) 1-бутин от 2-бутина в) 2-пентин от 1-пентина

г) неопентилацетилен от метил-трет-бутилацетилена д) 2,5-диметил-3-гексин от 3,5-диметил-1-гексина

е) диметилэтилацетиленилметан от этилизопропилацетилена ж) триметилацетиленилметан от диэтилацетилена з) изопропилацетилен от метилэтилацетилена и) трет-бутилацетилен от метилизопропилацетилена к) 1-гексин от 2-гексина и 3-гексина л) этилацетилен от 1,3-бутадиена

м) 3-метил-1-бутин от 2-метил-1,3-бутадиена н) 1-пентин от 1,4-пентадиена и 2-пентена

о) трет-амилацетилен от метилизобутилацетилена п) триэтилацетиленилметан от 3-нонина р) ацетилен от этана с) ацетилен от этилена и этана

т) пропин от пропана и пропена у) этилацетилен от этилэтилена

139

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ф) метилацетилен от пропана х) этилацетилен от бутана и 2-бутена

ц) изопропилацетилен от изопропилэтилена ч) изопропилацетилен от изопентана ш) изобутилацетилен от изобутилэтилена щ) изобутилацетилен от изогексана э) циклогексен от 3-гексина ю) метилацетилен от пропилена

4.Напишите реакцию взаимодействия по Реппе в присутствии ацетиленида меди между следующими соединениями и назовите продукты реакции:

а) ацетиленом и 1 молем формальдегида б) ацетиленом и 2 молями формальдегида в) ацетиленом и 1 молем ацетальдегида г) ацетиленом и 2 молями ацетальдегида д) метилацетиленом и формальдегидом е) этилацетиленом и формальдегидом ж) ацетиленом и 1 молем пропаналя з) ацетиленом и 2 молями пропаналя

и) метилацетиленом и пропаналем ацетальдегидом к) этилацетиленом и пропаналем л) метилацетиленом и ацетальдегидом

м) изопропилацетиленом и формальдегидом н) изопропилацетиленом и ацетальдегидом

5.а) Напишите структурную формулу углеводорода с молекулярной массой 68, если известно, что он реагирует с бромом, с аммиачным раствором оксида серебра, а при гидратации дает метилизопропилкетон. Напишите все реакции.

140

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

б) Углеводород состава С6Н10 присоединяет две молекулы брома, с аммиачным раствором хлорида одновалентной меди дает осадок, при окислении дает изопропилуксусную и угольную кислоты. Определите структуру углеводорода и напишите уравнения указанных реакций.

в) Углеводород состава С5Н8 обесцвечивает раствор брома и водный раствор перманганата калия. При энергичном окислении образует смесь уксусной и пропионовой кислот. Напишите структурную формулу углеводорода и уравнения всех реакций.

г) Определите строение углеводорода С5Н8, если известно, что он не реагирует с аммиачным раствором хлорида одновалентной меди, при неполном восстановлении образует алкен, озонолизом которого получены уксусный и пропионовый альдегиды. Напишите все реакции.

д) Установите строение углеводорода с молекулярной массой 82, который с аммиачным раствором оксида серебра дает осадок, а в результате гидратации дает кетон, реакцией восстановления которого по Кижнеру получен 2-метилпентан.

е) Определите строение углеводорода С7Н12, который дает положительную качественную реакцию на концевую тройную связь, при гидратации по Кучерову дает кетон, реакцией Кижнера из которого получен диметилдиэтилметан.

ж) Углеводород состава С6Н10 дает при гидрировании 2- метилпентан, в условиях реакции Кучерова присоединяет одну молекулу воды с образованием кетона, не реагирует с аммиачным раствором хлорида одновалентной меди. Каково строение этого углеводорода? Приведите все указанные реакции.

141

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

з) Какова структурная формула С4Н6, присоединяющего 4 атома брома и дающего при кипячении с водой в присутствии серной кислоты и сульфата ртути метилэтилкетон?

и) Углеводород имеет молекулярную массу 96. Он присоединяет 2 моля брома, при восстановлении дает 2- метилгексан, при окислении образует уксусную и изовалериановую кислоты. Определите структурную формулу, назовите углеводород и напишите все реакции.

к) Определите строение вещества состава С6Н10, которое присоединяет две молекулы бромистоводородной кислоты с образованием геминального дигалогенида С6H12Br2, реагирует с амидом натрия, а при окислении образует 3-метилбутановую кислоту и углекислый газ.

л) Два изомерных углеводорода имеют состав С7Н12. Один из них при гидробромировании дает 2,4-дибром-3,3- диметилпентан, другой – 2,2- дибром-3,3-диметилпентан. Определите строение изомеров, напишите реакции и предложите качественные реакции, при помощи которых их можно отличить друг от друга.

м) Два изомерных углеводорода имеют молекулярную массу 54. Один – при присоединении брома дает 1,2,3,4- тетрабромбутан, другой – 1,1,2,2-тетрабромбутан. Первый при энергичном окислении деструктируется до углекислого газа, другой - в тех же условиях дает пропановую кислоту и углекислый газ. Определите строение изомеров, напишите реакции и предложите качественные реакции, при помощи которых их можно отличить друг от друга.

н) Два изомерных углеводорода имеют состав С5Н8. Оба при гидрировании дают изопентан. Первый при энергичном окислении дает 2-кетопропановую кислоту и углекислый газ,

142