Praca domowa nr 3/2008

Praca domowa 3 - rozwiązanie
Zad. 1. (6p)
Podać najbardziej prawdopodobny wynik podanych niżej reakcji i określić ich mechanizm
jako SN1, SN2, E1 lub E2 bądź zaznaczyć, że dana reakcja nie zachodzi.
(a) bromek metylu + NaNO2/DMF →
(b) jodek etylu + NaOH/H2O →
(c) chlorek t-butylu + CH3ONa/ CH3OH →
(d) 1-chloropropen + NaNH2/∆T →
(e) jodek t-butylu + H2O →
(f) chlorek winylu + NaOH/H2O →
(a) reakcja substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (SN2)
NaNO2/DMF
CH3Br
CH3NO2
(b) reakcja substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (SN2)
CH3CH2I
NaOH/H2O
CH3CH2OH
(c) reakcja eliminacji jednocząsteczkowej (E1)
CH3
CH2-C-Cl
CH3
CH3ONa/ CH3OH
CH2-C CH2
CH3
(d) reakcja eliminacji dwucząsteczkowej (E2)
CH3-CH CHCl
NaNH2/∆ T
CH3-C CH
(e) reakcja substytucji nukleofilowej jednocząsteczkowej (SN1)
CH3
CH2-C-I
CH3
H2O
CH3
CH2-C-OH
CH3
(f) reakcja nie zachodzi
H2C
CHCl
NaOH/H2O
Zad. 2. (4p)
Podać wzory następujących halogenków alkilowych oraz uszeregować je w kolejności
wzrastającej reaktywności w reakcjach substytucji nukleofilowej, SN1 oraz SN2:
(a) 2-bromopentan
(b) 1-bromo-2-metylobutan
(c) 3-bromo-2-metylopent-2-en
(d) 1-bromo-2-metylobut-2-en
1
W reakcji substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (SN2):
Br
CH3 CH=C-CH2 CH3
CH3
<
CH3CHCH2CH2 CH3
Br
(c)
3-bromo-2-metylop ent-2-en
halogenek typu winylowego
<
CH3 CH2 CHCH2 Br
CH3
<
CH3 C=CH-CH2Br
CH3
(b)
(d)
1-b romo-2-metylobutan 1-bromo-2-metylobut-2-en
halogenek 1°
halogenek typu allilowego
(a)
2-bromopentan
h alogenek 2°
W reakcji substytucji nukleofilowej jednocząsteczkowej (SN1):
Br
CH3 CH=C-CH2 CH3
CH3
<
CH3 CH2 CHCH2 Br
CH3
<
(b)
(c)
3-bromo-2-metylop ent-2-en 1-b romo-2-metylobutan
halogenek 1°
halogenek typu winylowego
CH3CHCH2CH2 CH3
Br
<
(a)
2-bromopentan
h alogenek 2°
CH3 C=CH-CH2Br
CH3
(d)
1-bromo-2-metylobut-2-en
halogenek typu allilowego
Zad. 3. (4p)
Głównym produktem alkilowania benzenu 1-chloro-2-metylobutanem wobec trichlorku glinu
jest 2-fenylo-2-metylobutan zamiast spodziewanego 1-fenylo-2-metylobutanu. Wyjaśnić
przebieg reakcji i zaproponować jednoznaczną metodę syntezy 1-fenylo-2-metylobutanu.
CH3
AlCl3
H2C CH CH2 CH3
+ CH3CH2CHCH2Cl
CH3
1-chloro-2-metylobutan
AlCl3
1-fenylo-2-metylobutan
CH3
CH3CH2CHCH2Cl
1-chloro-2-metylobutan
CH3
AlCl3
CH3CH2C-CH2 AlCl4
H
karbokation 1°
przegr.
karbokationu
CH3
H3C C CH2 CH3
2-fenylo-2-metylobutan
CH3
CH3CH2C-CH2 AlCl4
H
karbokation 3°
CH3
H3C C CH2 CH3
2-fenylo-2-metylobutan
2
CH3
+ CH3CH2C-C
O
Cl
AlCl3
O
C
CH3
CH CH2 CH3
CH3
Zn/Hg, HCl
redukcja Clemensena
H2C CH CH2 CH3
1-fenylo-2-metylobutan
Zad 4. (4p)
Uzupełnić poniższy schemat, podając wzory wszystkich związków organicznych:
benzen + bromek etylu
+ CH3CH2Br
AlCl3
AlCl3
A
1). KMnO4 aq/∆ T
2). H3O+
CH2CH3
1). KMnO4 aq/∆ T
2). H3O+
A
etylobenzen
HNO3 dymi¹ cy
H2SO4 stê¿.
HNO3 stê¿.
H2SO4 stê¿.
B
CO2H
C
HNO3 dymi¹ cy
H2SO4 stê¿.
CO2H
HNO3 stê¿.
H2SO4 stê¿.
B
kwas
benzoesowy
D
NO2
C
kwas
m-nitrobenzoesowy
CO2H
O2N
NO2
D
kwas
3,5-dinitrobenzoesowy
Zad. 5. (2 p)
Węglowodór A o wzorze sumarycznym C9H10 reaguje z chlorem, dając produkt B o wzorze
sumarycznym C9H10Cl2, natomiast w wyniku reakcji z wodnym roztworem nadmanganianu
potasu w podwyższonej temperaturze, a następnie zakwaszenia kwasem solnym przekształca
się w kwas benzoesowy i kwas octowy. Podać wzory związków A i B oraz schematy
wszystkich reakcji.
HO
C O + O C
kwas
benzoesowy
CH3
OH
kwas
octowy
1). KMnO4 aq
2). H3O+
CH CH CH3
A
1-fenylopropen
Cl2
CH CH CH3
Cl Cl
B
2,3-dichloro-1-fenylopropan
3