Реферат: Варианты контрольных работ по органической химии для студентов заочной формы обучения

Обложка


ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
по органической химии

для студентов заочной формы обучения


Составители:

В. А. Иванов

Е. С. Сашина


Федеральное агентство по образованию


Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет

технологии и дизайна»


Кафедра теоретической и прикладной химии


ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ

РАБОТ

по органической химии

для студентов заочной формы обучения


Составители
^ В. А. Иванов Е. С. Сашина


Санкт-Петербург

2006

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры

теоретической и прикладной

химии 05.04.2006 г.,

протокол № 5


Рецензент И. И. Шамолина


Методические указания составлены для проверки подготовки студентов заочной формы обучения по курсу «Химия, ч. 2 (органическая химия)». Весь объем учебного материала разделен на 6 заданий. Каждое из заданий разбито на ряд конкретных задач для усиления самостоятельности овладением материалом дисциплины. Набор задач в индивидуальном варианте контрольной работы студента осуществляется с помощью специальной таблицы. Приведены примеры решения типовых задач и рекомендованная литература.

Составленная таким образом контрольная работа включает в себя весь основной материал из рекомендованных учебных пособий и отвечает требованиям рабочей программы курса органической химии.

Указания предназначены для студентов технологических специальностей профиля текстильной, швейной и кожевенно-обувной отраслей легкой промышленности, обучающихся в СПГУТД (121200, 280200, 280300, 280400, 280700, 280800, 280900, 281000, 281100, 281200, 281300, 330200, 330500, 351100, 553500).


Оригинал подготовлен в ИПЦ СПГУТД

Подписано в печать 27.12.2006 г. Формат 60 х 84 1/16

Усл. печ. л. 2,0 Заказ Тираж 200 экз.

Отпечатано в типографии СПГУТД

191028, Санкт-Петербург, ул. Моховая, 26

ВВЕДЕНИЕ


Органические соединения прочно вошли в качестве сырья в различные отрасли легкой промышленности и составляют основу таких отраслей, как производства искусственных и синтетических волокон, нетканых материалов, синтетических каучуков и резин, клеев, красителей, натуральных и синтетических моющих средств, моторного и дизельного топлива, смазочных материалов, лаков, растворителей, пластмасс и т. д.

Курс органической химии состоит из двух частей: теоретической (лекционный курс) и практической (лабораторные занятия). Предполагается, что студенты заочной формы обучения вначале слушают вступительную лекцию, которая ориентирует в выборе учебного пособия по изучаемой дисциплине и объясняющую основные правила написания контрольной работы. Кроме того, на этой лекции кратко излагается использование современной (1971 г.) систематической номенклатуры органических соединений IUPAC. После самостоятельного изучения органической химии в течение семестра и успешного написания контрольной работы студенты во время сессии осваивают лабораторный практикум по предложенным методическим указаниям и обновляют на лекциях теоретические знания в нужном объеме для сдачи экзамена. Необходимыми условиями допуска к сдаче экзамена являются в требуемый срок зачтенная контрольная работа и защищенные результаты лабораторных работ.

В целях проверки самостоятельного усвоения теоретической части органической химии студентам заочной формы обучения предлагается выполнить контрольную работу, включающую 6 заданий, в каждом из которых 2 задачи (вопроса). Данные методические указания содержат всевозможные варианты заданий контрольной работы, которые студенты находят, руководствуясь специальной таблицей (с. 5). Для определения номеров заданий, которые необходимо выполнить конкретному студенту в контрольной работе, он должен:

1) в первой колонке с буквами алфавита найти буквы, с которых начинаются его фамилия, имя и отчество;

2) во второй и третьей колонках найти первые два номера своих заданий против начальной буквы фамилии;

3) в четвертой и пятой колонках отыскать свои номера третьего и четвертого заданий против начальной буквы имени;

4) в шестой и седьмой колонках найти против начальной буквы своего отчества номера двух последних заданий контрольной работы. Если отчества в паспорте нет, то используют еще раз букву имени.

Так, для студентки заочного обучения технологической (швейной, кожевенно-обувной) специальности Петровой Нине Антоновне выполняются в контрольной работе задания № 12, 30 (найдены по первой букве ее фамилии «П»); 46, 64 (найдены по первой букве ее имени «Н»); 73, 91 (найдены по первой букве ее отчества «А»).

При выполнении работы студенты должны соблюдать следующие безусловные требования (их невыполнение часто приводит к отсылке контрольной работы на переделку как незачтенную):

1. На обложке отдельной тетради, выделенной для контрольной работы, написать изучаемый предмет, фамилию, имя и отчество студента (все полностью), а также указать номер зачетной книжки.

2. Приводить номера и полные тексты задач. Не сокращать и не изменять условия задач (вопросов).

3. Исправления в работах, возвращенных для доработки, необходимо делать в той же самой тетради после подписи рецензента в объеме, указанном для исправления рецензентом.

4. Избегать длинных описаний, решение обязательно должно содержать формулы и химические уравнения. Необходимо указывать условия, при которых осуществляется та или иная реакция.

5. Все органические соединения необходимо изображать с помощью сокращенных структурных формул (например, СН3СН2NH2, СН3СН2СН2СООН). Перенос химических формул не допускается.

6. Для всех исходных и конечных органических соединений в химических реакциях, которые были использованы для решения задач, указать либо тривиальные, либо систематические названия.

7. С наружной стороны страниц оставлять широкие чистые поля для замечаний рецензента.

8. Строго выдерживать срок первого выполнения контрольной работы и ее отсылки рецензенту до 01.11.

Курс органической химии состоит из четырех частей: теоретические основы, углеводороды, монофункциональные соединения и полифункциональные соединения (совместно с гетероциклами). Есть учебные пособия с другой разбивкой изучаемого материала (не по функциональным группам, а по рядам, они нами не рекомендуются). Студенты, прочитав рекомендованный учебник «Органическая химия» могут приступать к написанию контрольной работы. После определения в таблице номеров своих задач (их 12 в 6 заданиях) студент находит, что первое задание посвящено изучению предельных углеводородов (алканов) и этиленовых углеводородов (алкенов) [две задачи], а второе задание рассматривает свойства диеновых углеводородов (алкадиенов) и ацетиленовых углеводородов (алкинов) [еще две задачи]. Необходимо понять, что в некоторых задачах разбираются не только химические свойства органических соединений, но и их главные способы получения, а также основное применение.

В третьем задании разбирается материал темы «Ароматические углеводороды» и «Реакции полимеризации» (вместо последних могут встретиться задачи по небольшой теме монофункциональных соединений – «Галогенопроизводные»)[всего две задачи]. В четвертом задании рассмотрены две темы монофункциональных соединений: гидроксисоединения (спирты, фенолы) и оксосоединения (альдегиды, кетоны) [еще две задачи].

^ Т а б л и ц а. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ



Алфавит

Номера заданий к контрольной работе, определяемые

по фамилии

по имени

по отчеству

1

2

3

4

5

6

7

А

1

19

37

55

73

91

Б

2

20

38

56

74

92

В

3

21

39

57

75

93

Г

4

22

40

58

76

94

Д, Е

5

23

41

59

77

95

Ж, З, И

6

24

42

60

78

96

К

7

25

43

61

79

97

Л

8

26

44

62

80

98

М

9

27

45

63

81

99

Н

10

28

46

64

82

100

О

11

29

47

65

83

101

П

12

30

48

66

84

102

Р

13

31

49

67

85

103

С

14

32

50

68

86

104

Т

15

33

51

69

87

105

У, Ф, Х

16

34

52

70

88

106

Ц, Ч, Ш, Щ, Э

17

35

53

71

89

107
Ю, Я
18

36

54

72

90

108


Подобным образом ищут соответствие между номерами задач и главами учебника при разборе пятого задания (первая задача в нем посвящена карбоновым кислотам, а вторая – азотсодержащим монофункциональным соединениям: нитросоединениям, аминам и диазо- и азосоединениям). В шестом задании проводится разбор полифункциональных соединений. Так, первая его задача рассматривает углеводы (монозы, биозы и полиозы), а последняя задача контрольной работы посвящена аминокислотам и белкам (здесь же несколько задач отводится на проверку изучения гетероциклических соединений).

^ РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Помимо указанных в списке изданий учебников можно использовать и другие их издания (другой год выпуска).


А) общие курсы

1. Петров, А. А. Органическая химия / А. А. Петров, Х. В. Бальян, А. Т. Трощенко; под ред. М. Д. Стадничука. – СПб.: Иван Федоров, 2005.

2. Нейланд, О. Я. Органическая химия / О. Я. Нейланд. – М.: Высшая школа, 1990.

3. Нечаев, А. П. Органическая химия / А. П. Нечаев, Т. В. Еременко. – М.: Высшая школа, 1987.

4. Писаренко, А. П. Курс органической химии / А. П. Писаренко, З. Я. Хавин. – М.: Высшая школа, 1985.

5. Степаненко, Б. Н. Курс органической химии / Б. Н. Степаненко. – М.: Высшая школа, 1981.

6. Перекалин, В. В. Органическая химия / В. В. Перекалин, С. А. Зонис. – М.: Высшая школа, 1982.

7. Химический энциклопедический словарь / под ред. И. Л. Кну-нянца. – М.: Советская энциклопедия, 1983.


Б) отдельные разделы курса

8. Иванов, В.А. Курс органической химии. Ч. 1. Общее введение и теоретические основы органической химии / В. А. Иванов, Н. П. Новоселов. – СПб.: СПГУТД, 1998.

9. Иванов, В.А. Курс органической химии. Ч. 5. Прикладная органическая химия в легкой промышленности / В. А. Иванов, Н. П. Новоселов. – СПб.: СПГУТД, 2002.

10. Безпрозванных, А. В. Высокомолекулярные соединения / А. В. Безпрозванных, В. А. Иванов, Н. П. Новоселов. – СПб.: СПГУТД, 2006.

11. Органические вещества в технологии химических волокон и композиционных материалов / И. В. Калаус, В. А. Иванов и др. – СПб.: СПГУТД, 2003.
^ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Решение любой задачи, посвященной синтезу соединений, обычно начинается с рассмотрения целевого (конечного) продукта. Разбирается: из чего может образоваться подобная структура, кратная связь или функциональная группа? Если найден способ получения конечного продукта, то ведется поиск превращения в промежуточное вещество исходного соединения. Иногда приходится рассмотреть несколько имеющихся вариантов и выбрать единственно правильный.

Поменять место кратной связи или функциональной группы в углеродной цепи обычно удается при использовании в синтезах правил отщепления (А. М. Зайцев) и присоединения (В. В. Марковников, М. Караш) галогеноводородов или воды.

Укорочение углеродных цепей в соединениях обычно происходит при термических процессах (например, при декарбоксилировании некоторых солей карбоновых кислот) и при перегруппировках (в частности, из амидов кислот по А. Гофману). Увеличение углеродных цепей осуществляется, если к функциональной группе (чаще всего к галоидной или магнийгалоидной) или кратной связи можно присоединить углеродсодержащую группу (KCN, CO2, CO, карбонильные соединения и некоторые др.). После укорочения или увеличения углеродной цепи уже стремятся видоизменять функциональные группы на требуемые в задании.

При синтезе ароматических соединений с несколькими заместителями (функциональными группами) из бензола (или нафталина) необходимо воспользоваться правилами ориентации (П. Кернер, Ф. Ф. Бейльштейн) и в нужной последовательности провести реакции.

Но самый обычный тип задач – это получить из чего-нибудь заданный продукт и написать для него ряд реакций. Такие задачи легко решаются, если известны основные способы получения и главные химические свойства заданного вещества.

После нижеприводимых примеров решения типовых задач даются правила, которые важно знать для успешного написания задач.


Задача 1. Из 1-бутанола синтезировать 1-бутин.

Решение. Известно, что алкины (и в их числе 1-бутин) можно получить действием спиртового раствора щелочи на вицинальные дигалогенпроизводные (т. е. в нашем случае можно взять 1,2-дибром-бутан). Последнее вещество образуется при действии молекулярного брома на 1-бутен. В свою очередь, 1-бутен легко получается дегидратацией (отщеплением воды) из 1-бутанола. Эти превращения могут быть выражены следующей схемой реакций (названия под каждой формулой не указаны, так как в тексте решения они все приведены):



Задача 2. Напишите проекционные и перспективные формулы для β-Dглюкопиранозы и α-Dглюкофуранозы. Напишите уравнения реакции между этиловым спиртом и β-Dглюкопиранозой (в присутствии сухого хлористого водорода).

^ Решение. Согласно стандарту М. Розанова моносахариды (монозы) D-ряда обладают расположением атомных групп у последнего асимметричного атома углерода (хирального центра) таким же, как у D-глицеринового альдегида (водород слева от углеродной цепи в проекционных формулах:



α,β-Изомеры появляются у моноз в циклической (полуацетальной) форме. Если полуацетальный гидроксил расположен над окисным кольцом в проекционной формуле, то это – α-изомер, если он находится с противоположной стороны, у нас – β-изомер. Если цикл включает в себя 6 атомов, то моноза существует в пиранозной форме, если 5 атомов – в фуранозной.



Перспективные формулы (формулы У. Хеуорса) более наглядны, так как показывают расположение атомов относительно плоскости цикла. Все атомные группы, расположенные слева от углеродного кольца в проекционных формулах Э. Фишера, помещаются над циклом в перспективных формулах У. Хеуорса. Отсчет углеродных атомов ведется справа налево по их цепи:



В β-Dглюкопиранозе имеется полуацетальный гидроксил, обладающий большей реакционной способностью, чем другие гидроксильные группы, поэтому он легко взаимодействует со спиртами (в присутствии сухого хлористого водорода) с образованием ацеталей, которые часто называют гликозидами (для глюкозы – глюкозидами).




Задача 3. Напишите схемы получения всех изомерных нитрохлорбензолов из бензола.

^ Решение. При наличии в бензольном ядре двух заместителей возможно получение трех изомеров: о-, м- и п-нитрохлорбензолов. Синтез из бензола того или иного изомера зависит от последовательности введения заместителей NO2- и Cl-. Хлор – заместитель первого рода, нитрогруппа – заместитель второго рода. Если сначала бензол прохлорировать, затем промежуточный продукт (хлорбензол) пронитровать, то получится смесь о- и п-нитрохлорбензолов:



Если же бензол сначала пронитровать, а полученный нитробензол подвергнуть хлорированию, то образуется м-нитрохлорбензол.



Названия соединений под формулами в реакциях отсутствуют, так как все они употреблены в ходе решения задачи.


Задача 4. Из этилового спирта получить пропионовую кислоту, для последней написать реакции с пятихлористым фосфором, гидроксидом кальция и изопропиловым спиртом.

Решение. Углеродный скелет в этиловом спирте содержит два углерода, а в пропионовой кислоте – три. Есть два способа получения кислот, идущих с увеличением углеродной цепи: оксосинтез кислот из алкенов и магнийорганический синтез из магнийалкилгалогенидов и диоксида углерода. Возможно получение кислот также из нитрилов, которые сами образуются из галоидных алкилов и цианистого натрия (при этом происходит рост углеродной цепи). В любом из трех вариантов надо исходное соединение превращать в промежуточный продукт (алкен или галоидный алкил). Выбираем один из вариантов:



Во второй части задачи надо написать три реакции и назвать получающиеся соединения:



Трудности в составлении названий эфиров можно всегда преодолеть, если использовать их имена типа «изопропиловый эфир пропионовой кислоты», т. е. можно употребить названия кислоты и спирта, из которых он построен. Единственная трудность – надо знать тривиальные названия кислот. Систематические названиях галогенангидридов строят из имени углеводородного скелета и окончания «оил»: метаноил (1С), пропаноил (3С), гексаноил (6С), бензоил (С6Н6С). Можно использовать и широко известные тривиальные названия: формил (1С), ацетил (2С), пропионил (3С), бутироил (4С). Систематические названия солей и сложных эфиров составляют подобным образом, только применяют окончание «оат»: метаноат (1С) калия, пентаноат (5С) бария, этилэтаноат (2С в кислотном остатке). Систематические названия нитрилов и амидов включают в себя названия углеводородного скелета и слов «нитрил» или «амид». Так, соединение СН3СН2С≡N носит название «пропаннитрил».


Задача 5. Получите диазосоединение из п-хлоранилина и проведите его сочетание с о-нитро-N,N-диметиланилином. Укажите, к какому классу принадлежит конечный продукт?

Решение. Диазосоединение получают при действии на первичные ароматические амины азотистой кислоты в присутствии сильной минеральной кислоты при пониженной температуре до 0 °С.



Реакция азосочетания солей диазония с ароматическими аминами или фенолами идет как замещение водорода в пара-положении к амино- или гидроксильным группам с образованием азогруппы. Если это положение занято (например, алкильными или ацильными группами), то азосочетание осуществляется в орто-положении к амино- или гидроксильной группам. Схема данной реакции следующая:



Принадлежность соединения к конкретному классу определяется по наличию в нем самой старшей функциональной группы. Обычно эта группы записывается в конце названия (здесь: азогруппа). Ответить на вопрос о классе предлагается студентам самостоятельно.
^ СОВРЕМЕННЫЕ ФОРМУЛИРОВКИ ОСНОВНЫХ ПРАВИЛ

1. Правило замещения атомов водорода в алканах: прочность связей С–Н уменьшается в ряду Сперв–Н > Cвтор–H > Cтрет–Н.

2. Правило С. В. Лебедева для алкенов и изолированных диенов: чем меньше заместителей у двойной связи, тем легче протекает ее гидрирование.

3. Правило В. В. Марковникова для непредельных углеводородов: протон реагента НХ присоединяется к более гидрированному атому углерода у кратной связи, т. е. к тому атому углерода, у которого меньше алкильных электронодонорных заместителей.

Наблюдаются исключения из правила, если имеется электроноакцепторный заместитель у кратной связи или если механизм присоединения меняется с ионного на радикальный (эффект М. Караша).

4. Правило А. М. Зайцева в реакциях отщепления с образованием кратной связи: более легко отщепляется протон от соседнего наименее гидрированного атома углерода к атому углерода с функциональной группой (образуется алкен с большим числом заместителей). Исходные продукты: галогеноуглеводороды и спирты.

Наблюдается исключение из правила (вариант А. Гофмана), когда отщепляется третичный амин от четвертичного аммониевого соединения (соли или гидроксида), имеющего одну длинную углеводородную цепь (из этой цепи образуется алкен).

5. Правило А. А. Петрова для изолированных енинов: галогены присоединяются по двойной связи соединения, а галогеноводород – по тройной.

6. Правила ориентации в бензольном ядре: заместители первого рода облегчают электрофильную атаку (кроме галогенов) и посылают реагент в о- и п-положения, а заместители второго рода затрудняют электрофильное замещение и направляют реагент в м-положения.

7. Правило П. Кернера о числе аренов с одинаковыми заместителями в реакциях: из о-изомера образуются два тризамещенных соединения, из м-изомера – три, из п-изомера – одно.

8. Правило Ф. Ф. Бейльштейна для гомологов бензола: вместо атома водорода в присутствии катализатора галогены вводятся в ядро, а в отсутствии катализатора они вступают в боковую цепь.

9. Правило Ф. Ф. Бейльштейна о несогласованной ориентации: в присутствии двух заместителей первого рода реагент в основном направляет в о- и п-положения сильнейший из них, при наличии двух заместителей второго рода – слабейший из них; если в ядре два заместителя разных родов, то ориентацию ведет заместитель первого рода.

10. Правило Р. Эрленмейера о спиртах: у одного атома углерода не удерживается более одной гидроксильной группы.

11. Правило А. П. Эльтекова – Р. Эрленмейера о енольной перегруппировке: енол превращается в карбонильное соединение, при этом атом водорода гидроксильной группы переходит к наиболее удаленному от него атому углерода двойной связи.

12. Правило А. Н. Попова – Е. Е. Вагнера для окисления кетонов: действие окислителя в основном направлено на разрыв связи между атомом углерода карбонильной группы и соседним наименее гидрированным атомом углерода, причем степень окисления этих атомов углерода – максимально возможная.

13. Электродонорность заместителей I рода уменьшает в ряду NR2 > NHR > NH2 > OH > OR > CH3 > C2H5 > CH2R > (CH3)2CH > F > Cl >^ Br > I > NHCOR > CH2X. В этом ряду убывает сила насыщать электронной плотностью ароматическое ядро (бензол, нафталин).

14. Электроноакцепторность заместителей II рода уменьшается в ряду NO2  C≡N > SO3H > COOH > COOR > CHO > CF3 > CCl3 > COR. В этом ряду убывает сила оттягивать электронную плотность от ароматического ядра (от бензола, нафталина).

15. Правила номенклатуры. В основу названия алифатического соединения берется название самой длинной и самой разветвленной углеводородной цепи, имеющей максимально возможное число функциональных групп, кратных связей и углеводородных заместителей. Структурные элементы в порядке убывания старшинства: Функции-суффиксы (записываются окончаниями) > Кратные связи > Функции-префиксы (обозначаются приставками) > Углеводородные заместители. Цифрами перед именами структурных элементов в названии соединения показывается их положение в цепи (их нет для суффиксов карбоксильных и альдегидных групп). Нумерация цепи начинается с того ее конца, к которому ближе старшая функция-суффикс. Если таких структурных элементов в цепи нет, то порядок нумерации определяют кратные связи (= или ≡). При отсутствии функций-суффиксов и кратных связей нумерация основана на позициях в цепи суффиксов-префиксов и углеводородных заместителей. Сумма их положений в цепи должна быть минимальной. Все буквенные обозначения пишут слитно, между цифрами ставят запятые, между буквами и цифрами – дефисы. Старшинство функций-суффиксов (основных характеристических групп) убывает в следующем ряду: -COOH > -SO3H > -COOR > -CONH2 > -C≡N > -CHO > -COR > -OH. Старшинство функций-префиксов (младших функций) и углеводородных заместителей устанавливается по алфавитному порядку.
^ ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

Первые задания


1а. Получите 2,3-диметилбутан гидрированием диенового углеводорода и по реакции А. Вюрца наиболее целесообразным способом. Как этот алкан вступает в реакции бромирования и жидкофазного нитрования (по М. И. Коновалову)?

1б. На углеводород, полученный при дегидратации вторичного бутилового спирта, подействуйте бромом, хлористым водородом, разбавленным и концентрированным растворами перманганата калия.

2а. Получите изобутан любым способом и напишите для него реакции бромирования, нитрования по М. И. Коновалову и сульфохлорирования.

2б. Получите любым способом 2-метил-1-бутен и напишите для него реакции с бромистым водородом (в отсутствии и присутствии пероксида водорода) и озонолиза (озонирования и последующего гидролиза озонида).

3а. Получите изопентан по реакции А. Вюрца и напишите для него реакции бромирования, жидкофазного нитрования и сульфоокисления. Для чего используют натриевые соли алкансульфокислот в промышленности?

3б. Получите 2,3-диметил-2-бутен из 2,3-диметил-1-бутена. Напишите для этих алкенов реакции окисления разбавленным и концентрированным водными растворами перманганата калия.

4а. Получите бутан из 1-бутена и 2-бутина. Полученный алкан подвергните реакциям жидкофазного нитрования, дегидрирования при 450 и 600 °С, сульфохлорирования.

4б. Из какого иодистого алкила при нагревании в спиртовом растворе щелочи может быть получен 2-пентен? Для последнего вещества напишите реакции окисления разбавленным и концентрированным растворами перманганата калия, полимеризации.

5а. Получите по реакции А. Вюрца 2,5-диметилгексан и напишите для него реакции нитрования по М. И. Коновалову и сульфохлорирования. Продукт последней реакции обработайте щелочью. Для чего используют алкансульфонаты в промышленности?

5б. Получите 3-метил-1-бутен любым способом и напишите реакции перехода от него к 2-метил-2-бутену. Подвергните полимеризации эти два алкена.

6а. Синтезируйте 3-этилпентан из соответствующего непредельного соединения и напишите для него реакции бромирования, жидкофазного нитрования (по М. И. Коновалову) и сульфоокисления. Где используют натриевые соли алкансульфокислот?

6б. В продуктах разложения озонида водой обнаружены уксусный и пропионовый альдегиды. Какое строение имеет исходный углеводород, подвергнутый озонированию? Приведите для него реакции полимеризации и окисления разбавленным раствором перманганата калия.

7а. Получите 2,3-диметилбутан из соответствующего галогенпроизводного по реакции А. Вюрца и напишите для него реакции хлорирования, дегидрирования и жидкофазного нитрования по М. И. Коновалову.

7б. От 3-метил-1-пентена перейдите к 3-метил-2-пентену. Для последнего алкена напишите реакции гидробромирования (в присутствии пероксида водорода, гидратации и полимеризации.

8а. На метилбутан подействуйте 1 молем брома и на полученное вещество – металлическим натрием. Как с образовавшимся веществом идут реакции нитрования по М. И. Коновалову, сульфохлорирования и сульфоокисления?

8б. На 1-бром-2-метилбутан подействовали спиртовым раствором щелочи; полученный продукт путем гидратации превратили в спирт, который нагревали до 180 °С в присутствии серной кислоты. Напишите уравнения всех описанных реакций, а конечный продукт в этой схеме реакций обработайте бромистым водородом.

9а. На пропан подействуйте бромом (1 моль), а на образовавшийся продукт металлическим натрием. Как конечное соединение вступает в реакции жидкофазного нитрования, сульфохлорирования и дегидрирования?

9б. Покажите схемы переходов от 3-метил-1-бутена к 2,3,4,5-тетраметилгексану и 2,7-диметилоктану. Приведите продукт полимеризации 3-метил-1-бутена.

10а. Напишите реакции получения гексана сплавлением гидроксида натрия с натриевой солью карбоновой кислоты соответствующего строения и напишите для гексана реакции нитрования по М. И. Коновалову, дегидрирования при 450 °С и сульфохлорирования.

10б. Взяв в качестве исходного 1-бутанол, получите 1-бутен. Как этот углеводород реагирует с бромом, бромистым водородом? Что образуется при его полимеризации? Напишите все перечисленные уравнения реакций.

11а. На изобутан подействуйте бромом (1 моль) и на полученное вещество – металлическим натрием. Конечный продукт подвергните дегидрированию, жидкофазному нитрованию и сульфохлорированию. Последний продукт обработайте водным раствором гидроксида натрия. Где используют соли высших алкансульфоновых кислот?

11б. От 2-бром-3,4-диметилгексана осуществить двухстадийный переход к 3,4-диметил-2-гексену. Последний окислите концентрированным и разбавленным растворами перманганата калия.

12а. Получите пропан двумя любыми способами и напишите для него реакцию бромирования, нитрования по М. И. Коновалову и сульфохлорирования.

12б. Исходя из 3-метил-1-бутанола, получите ненасыщенный углеводород. На полученный алкен подействуйте бромистым водородом (в присутствии и отсутствии пероксида водорода). Напишите уравнения превращения полученного этого алкена в спирт и полимер.

13а. Напишите структурную формулу углеводорода состава С8Н18, который наиболее богат метильными группами, и назовите его по номенклатуре ИЮПАК. Получите его по реакции А. Вюрца, а также напишите для него реакцию хлорирования (1 моль хлора) и сульфоокисления.

13б. Получите 3-метил-1-бутен из соответствующего галогенпроизводного и напишите для этого алкена реакции хлорирования, гидробромирования (в присутствии и отсутствии пероксида водорода) и озонолиза (озонирования с последующим гидролизом озонида).

14а. Напишите структурную формулу органического вещества состава С5Н12, если известно, что при его хлорировании получается третичное хлорпроизводное, а при нитровании по М. И. Коновалову – третичное нитропроизводное. Приведите эти реакции. Как протекает сульфохлорирование исходного органического вещества?

14б. На углеводород, полученный путем дегидратации 2-метил-1-пентанола, подействовали водородом в присутствии никеля, бромистым водородом в присутствии пероксида водорода, озоном с последующим гидролизом продута этой реакции. Напишите все уравнения.

15а. Алкан, полученный при гидрировании пропина, подвергните сульфоокислению, нитрованию по М. И. Коновалову и дегидрированию. Из чего еще можно получить этот алкан?

15б. В продуктах разложения озонида водой были найдены ацетон и формальдегид. Какое строение имеет исходный углеводород, подвергнутый озонолизу? Приведите для него реакции гидратации, полимеризации и гидробромирования в присутствии пероксида водорода.

16а. Получите пропан сплавлением натриевой соли карбоновой кислоты соответствующего строения со щелочью. Напишите для этого алкана реакции бромирования, нитрования и сульфохлорирования.

16б. Любым способом получите 2-метил-1-бутен и напишите для него реакции с бромистым водородом (в присутствии и отсутствии пероксида водорода), водородом (в присутствии никелевого катализатора) и озоном.

17а. Укажите три способа получения 3,4-диметилгексана. Что образуется при бромировании (1 моль брома) и жидкофазном нитровании этого алкана?

17б. Напишите схему превращения 1-пентена в 2-пентен. Как исходный и конечный продукты этого перехода вступают в реакции полимеризации, а также взаимодействуют с разбавленным раствором перманганата калия?

18а. Укажите два способа получения изобутана. Что образуется при дегидрировании, бромировании и жидкофазном нитровании этого алкана?

18б. Установите структурную формулу вещества С6Н12, если при его озонировании и разложении озонида водой получаются ацетон и пропионовый альдегид. Как этот непредельный углеводород реагирует с бромом, водой в присутствии концентрированной серной кислоты?

^ Вторые задания

19а. Получите дивинил конденсацией ацетилена с формальдегидом (способ В. Реппе) и напишите схемы реакций его 1,2- и 1,4-полимеризации. Какое строение имеет цис-1,4-полидивинил?

19б. Из пропилового спирта получите пропин и введите конечный продукт в реакции гидратации и гидрохлорирования.

20а. Получите изопрен из ацетилена по методу А. Е. Фаворского и напишите схему реакции сополимеризации изопрена с изобутиленом. Укажите применение полученного полимера.

20б. Хлористый этил введите в реакцию А. Вюрца, полученный продукт пробромируйте на свету 1 молем брома, а затем обработайте спиртовым раствором щелочи. Конечный продукт превратите в алкин. Реагирует ли он с амидом натрия в жидком аммиаке? Почему

21а. Получите дивинил конденсацией ацетилена с формальдегидом (способ В. Реппе) и напишите схему реакции сополимеризации дивинила с акрилонитрилом. Укажите применение полученного сополимера. Что такое процесс вулканизации?

21б. Какова схема перехода от 3,3-диметил-1-бутена к 3,3-диме-тил-1-бутину. Напишите для этого алкина реакции с металлическим натрием в жидком аммиаке и водой в присутствии солей ртути (II)?

22а. Получите изопрен из ацетилена по методу А. Е. Фаворского и напишите реакции 1,2- и 1,4-полимеризаций для этого алкадиена.

22б. Получите любым способом 3-метил-1-пентин и напишите для него реакции с водой (реакция М. Г. Кучерова), уксусной кислотой и аммиачным раствором хлористой меди (I).

23а. Получите хлоропрен димеризацией ацетилена. Напишите схему его 1,4-полимеризации. Каково строение цис-полимера?

23б. Получите 2-бутин из 1-бутина в две стадии. Исходное и конечное соединения введите в реакции с бромистым водородом и также с уксусной кислотой в присутствии ацетата цинка.

24а. Дивинил введите в реакцию с бромистым водородом. Для продукта 1,2-присоединения напишите реакцию бромирования. Для продукта 1,4-присоединения напишите реакцию А. Вюрца.

24б. Из 3,3-диметил-1-бутанола получите 3,3-диметил-1-бутин и напишите для него реакцию гидратации и гидрохлорирования.

25а. Проведите реакцию сополимеризации дивинила с акрилонитрилом и изопрена с изобутиленом. Где применяются и какими свойствами обладают полученные сополимеры?

25б. Из ацетилена получить 1-бутин и 2-бутин. Как полученные алкины реагируют с иодом и водой (в присутствии сульфата двухвалентной ртути)? Участвуют ли в реакциях вторые моли реагентов?

26а. Напишите реакции 1,4-полимеризации 1,3-бутадиена и 1,3-пентадиена. Используйте озонолиз этих полимеров для доказательства их строения.

26б. Используйте дигалогенпроизводное для получения пропина и предложите еще один способ его получения. Как пропин взаимодействует с бромоводородом и водой в присутствии солей ртути (II)?

27а. Получите дивинил по способу С. В. Лебедева. Напишите для дивинила реакции с водородом, бромом и бромистым водородом в соответствующих условиях.

27б. Какой дигалогенуглеводород необходимо взять для получения 4-метил-2-пентина? Пойдут ли для этого алкина реакции с хлором, хлористым водородом, натрием в жидком аммиаке? Почему?

28а. Напишите реакции 1,2- и 1,4-полимеризации хлоропрена. Какие продукты образуются при озонировании этих полимеров и разложении получающихся озонидов водой?

28б. Из ацетилена получить 1,1,2,2-тетрахлорэтан, уксусный альдегид, винилацетилен, акрилонитрил. Для чего используются два последних продукта в промышленности?

29а. В результате действия молекулярного брома на диеновый углеводород образовался 2,5-дибром-3-гексен. Какова формула исходного углеводорода? Каково строение продукта 1,4-полимеризации этого диена?

29б. Используя ацетилен, получите 1-пентин. Как полученный алкин вступает в реакции с синильной кислотой, уксусной кислотой, водой? Каковы условия протекания этих реакций?

30а. Напишите реакции 1,2- и 1,4-полимеризации для 2,3-диметил-1,3-бутадиена и 2-метил-1,3-пентадиена.

30б. Исходя из бромистого бутила, получите через дигалогенпроизводное 1-бутин и подействуйте на него уксусной кислотой в присутствии ацетата цинка, водой в присутствии сульфата ртути (II).

31а. При озонолизе диена состава С6Н10 образовались формальдегид и янтарный альдегид НОС-СН2-СНО в мольном соотношении 2:1. Напишите данную схему превращений. Что образуется при хлорировании этого диена с 1 молем хлора?

31б. Для ацетилена напишите реакции с синильной кислотой, уксусной кислотой, хлористым водородом (1 моль), водой. Каковы условия реакций? Где используются продукты этих реакций?

32а. Получите дивинил реакцией дегидрирования бутана. Напишите схемы реакций сополимеризации дивинила со стиролом и дивинила с акрилонитрилом. Укажите применение синтезированных сополимеров. Что такое резина?

32б. Исходя из 3-метил-1-бутанола через дигалогенпроизводное, по