Осуществите схему химических превращений… (химия)

№ Схема превращений: дегидратация спирта и реакции алкена

⚠️

Вверху фото виден только обрывок предыдущего задания («б) надуксусной кислотой»), его условие не видно, поэтому оно не решено. Задания – решены полностью.

Осуществите схему химических превращений: 2,3-диметилбутан-1-ол $HOC H_{2} - CH (C H_{3}) - CH (C H_{3})_{2}$ $H_{2} S O_{4}$ A; A $H B r$ C; A $H B r, H_{2} O_{2}$ B; A $A l_{2} O_{3}, 50 0^{\circ} C$ D; A $H O C l$ E; A $N - бромсукцинимид, H_{2} O_{2}$ F.

Решение

Получение A. Спирт дегидратируется с перегруппировкой. Первичный катион перестраивается в третичный за счёт гидридного сдвига:

Отщепление протона идёт по правилу Зайцева, образуется наиболее замещённый алкен:

A — ,-диметилбут--ен.

C (HBr, ионное присоединение):

B (HBr с пероксидом, радикальный механизм). Алкен симметричный, поэтому продукт тот же:

D (дегидрирование на при °C):

E (HOCl присоединяется по двойной связи, OH и Cl — к разным атомам):

F (NBS, пероксид: радикальное бромирование в аллильное положение):

💡 Почему так

Первичный карбокатион перегруппировывается в более устойчивый третичный. NBS бромирует аллильное положение, а не двойную связь.

Ответ

✓ dzmen.ru

A — ,-диметилбут--ен ;
B = C — -бром-,-диметилбутан ;
D — ,-диметилбута-,-диен;
E — -хлор-,-диметилбутан--ол;
F — -бром-,-диметилбут--ен.

№ Установление структуры алкена CH

Установите структурную формулу углеводорода $C_{10} H_{20}$ , если известно, что он обесцвечивает бромную воду, при гидратации образует третичный спирт, не подвергается бромированию в аллильное положение в присутствии N-бромсукцинимида. Напишите реакции бромирования и гидратации полученного углеводорода.

Решение

Формула отвечает . Вещество обесцвечивает бромную воду, значит, это алкен, а не циклоалкан.

NBS не бромирует в аллильное положение, поэтому у атомов углерода при двойной связи нет соседних групп с атомами водорода. Такие атомы могут нести только третичные атомы углерода без H, то есть трет-бутильные группы .

Гидратация должна давать третичный спирт. Этому удовлетворяет , у которого один атом при двойной связи несёт две трет-бутильные группы. Подсчёт: атомов C, атомов H.

Это ,,,-тетраметил--метиленпентан.

Бромирование:

Гидратация (по правилу Марковникова, OH присоединяется к атому C с меньшим числом атомов H):

Образуется ,,,,-пентаметилпентан--ол (третичный спирт).

💡 Почему так

Отсутствие аллильного бромирования означает, что рядом с двойной связью нет атомов H при соседних атомах C. Гидратация по Марковникову даёт третичный спирт.

Ответ

✓ dzmen.ru

Углеводород: .
Бромирование: .
Гидратация: .

№ Катионная полимеризация алкенов

Напишите уравнения катионной полимеризации 2-метилпропена и пропилена.

Решение

Катионную полимеризацию инициируют протонные кислоты или комплексы .

-Метилпропен (изобутилен).

Инициирование, протон присоединяется к менее замещённому атому C, образуется третичный катион:

Рост цепи:

Суммарное уравнение:

Получается полиизобутилен.

Пропилен.

Инициирование, образуется вторичный катион:

Рост цепи:

Суммарное уравнение:

Получается полипропилен (в этих условиях в основном низкомолекулярные продукты).

💡 Почему так

Катионная полимеризация идёт легко у алкенов с донорными заместителями, дающих устойчивые карбокатионы. Изобутилен даёт третичный катион, пропилен — менее устойчивый вторичный.

Ответ

✓ dzmen.ru

(полиизобутилен);
(полипропилен).

№ Электрофильное присоединение HCl к алкенам

Какие продукты будут образовываться при присоединении хлороводорода к следующим алкенам:
а) $C H_{3} - CH = C H_{2}$ ; б) $C H_{3} O - CH = C H_{2}$ ;
в) $C F_{3} - CH = C H_{2}$ ; г) $Cl - CH = C H_{2}$ .

Решение

Протон присоединяется так, чтобы образовался наиболее устойчивый карбокатион. Затем к нему присоединяется .

а) Образуется вторичный катион (правило Марковникова):

б) Группа стабилизирует соседний катион за счёт +M-эффекта кислорода:

в) Группа электроноакцепторная и дестабилизирует соседний катион. Поэтому образуется катион , присоединение идёт против правила Марковникова:

г) Атом хлора за счёт неподелённой пары стабилизирует соседний катион (+M-эффект):

💡 Почему так

Направление присоединения определяется устойчивостью карбокатиона. Донорные группы (, , Cl за счёт неподелённой пары) стабилизируют соседний катион, акцепторная группа дестабилизирует.

Ответ

✓ dzmen.ru

а) (-хлорпропан);
б) (-хлор--метоксиэтан);
в) (-хлор-,,-трифторпропан);
г) (,-дихлорэтан).

№

Схема превращений -метилпент--ина

Осуществите схему химических превращений: 3-метилпент-1-ин $C H_{3} C H_{2} CH (C H_{3}) - C \equiv CH$ $N a / N H_{3}$ A; A $O_{3}$ F $Z n / C H_{3} C O O H$ G; A $B_{2} H_{6}$ B $H_{2} O_{2}$ C; A $H_{2} O, H_{2} S O_{4}$ D; B $C H_{3} C O O H$ E.
Для соединения A нарисуйте атомно-орбитальную модель.

Решение

A. Натрий в жидком аммиаке восстанавливает тройную связь до двойной (по схеме задачи A далее вступает в реакции присоединения по двойной связи):

A — -метилпент--ен.

D (гидратация по Марковникову):

D — -метилпентан--ол.

B (гидроборирование):

C (окисление пероксидом водорода, получается спирт против правила Марковникова):

C — -метилпентан--ол.

E (протонолиз связи B–C уксусной кислотой):

E — -метилпентан.

F, G (озонолиз):

G — смесь -метилбутаналя и формальдегида.

Атомно-орбитальная модель A. Два атома C при двойной связи находятся в -гибридном состоянии, валентные углы около , все -связи лежат в одной плоскости. Двойная связь состоит из -связи (перекрывание –) и -связи (боковое перекрывание негибридных -орбиталей, расположенных перпендикулярно плоскости молекулы, выше и ниже неё). Остальные атомы C (, , ) находятся в -состоянии.

💡 Почему так

Гидроборирование-окисление даёт спирт против правила Марковникова, а гидратация в кислой среде — по Марковникову. При озонолизе с цинком получаются альдегиды.

Ответ

✓ dzmen.ru

A — -метилпент--ен ;
B — ;
C — -метилпентан--ол;
D — -метилпентан--ол;
E — -метилпентан;
F — озонид A;
G — -метилбутаналь и формальдегид .

№

Получение производных из циклогексена

С помощью каких реагентов из циклогексена можно получить:
а) 3-бромциклогексен;
б) транс-1,2-дибромциклогексан;
в) 1,2-циклогександиол;
г) циклогексан;
д) гександиовую кислоту.

Решение

а) Аллильное бромирование. Реагент — N-бромсукцинимид (NBS) на свету или при высокой температуре (около °C):

б) Присоединение брома в (анти-присоединение даёт транс-изомер):

в) Мягкое окисление раствором на холоду (реакция Вагнера) даёт цис-,-циклогександиол:

Транс-диол получают через эпоксид: надкислота , затем .

г) Каталитическое гидрирование:

д) Жёсткое окисление с разрывом двойной связи. Реагент — в кислой среде при нагревании (или ):

💡 Почему так

Выбор реагента определяется типом реакции: радикальное замещение в аллильное положение (NBS), присоединение (Br₂, H₂), мягкое окисление (KMnO₄ на холоду) или жёсткое окисление с разрывом цикла по двойной связи.

Ответ

✓ dzmen.ru

а) NBS, (или , °C);
б) в ;
в) разбавленный холодный (цис-диол) или , затем (транс-диол);
г) , Ni (Pt, Pd);
д) , , .

Помогло?

Осуществите схему химических превращений: 2,3-диметилбутан-1-ол…