АЛКЕНИ. АЛКІНИ. АЛКАДІЄНИ, АРЕНИ

1. Поясніть, у чому суть правила Марковнікова. В яких випадках воно не діє? Наведіть приклади реакцій, коли приєднання відбувається за та проти правила Марковнікова. Вкажіть механізми цих реакцій.

2. Поясніть вплив температури на співвідношення ізомерів у реакції:

Поясніть, у чому суть поняття „кінетично контрольований” та „термодинамічно контрольований” продукти реакції.

3. З чим пов’язано збільшення реакційної здатності до реакцій А_Е в наступних рядах алкенів та реагентів:

а) CH₂=CH₂ < CH₃–CH=CH₂ < (CH₃)₂C=CH₂ ;

б) I₂ < Br₂ < Cl₂ ;

в) HCl < HBr < HI .

4. За умов дегідратації двох ізомерних спиртів (І) та (ІІ), які мають загальну формулу С₈Н₁₈О, утворюється етиленовий вуглеводень. Окиснення цього вуглеводню в жорстких умовах приводить до утворення суміші ацетону та валеріанової кислоти. Які структури мають І та ІІ? Напишіть схеми всіх відповідних реакцій.

5. Вуглеводень С₁₁Н₂₀ за умов гидрування приєднує 2 моль водню, а за умов окиснення утворює такі сполуки:

а) CH₃–CH₂–CO–CH₃ ;

б) HOOC–CH₂–CH₂–COOH ;

в) CН₃–CH₂–COOH.

Яку будову має С₁₁Н₂₀? Назвіть його.

6. Дві сполуки І та ІІ мають однакову загальну формулу C₆H₁₃Br. Взаємодіючи з розчином лугу, вони перетворюються на сполуку, яка в умовах жорсткого окиснення дає ацетон та пропіонову кислоту. Наведіть структурні формули сполук І та ІІ.

7. Сполука С₅Н₁₀ за умов каталітичного гідрирування перетворюється на 2-метилбутан. Якщо на вихідну сполуку подіяти HBr у присутності Н₂О₂, а отриманий продукт нагріти з металевим натрієм, утвориться 2,7-диметилоктан. Яку будову має С₅Н₁₀? Наведіть схеми всіх реакцій, які вказано вище.

8. Запропонуйте не менш ніж чотири способи одержання пентену-1 з різних органічних сполук.

9. Напишіть схеми реакцій одержання бутадієну-1,3 з:

а) ацетилену;

б) 1,4-дихлоробутану;

в) етанолу (за способом Лєбєдєва).

10. Які алкени і за яких умов можна отримати з таких сполук:

а) (CH₃)₂CH–CH₂–CH₃ ;

б) CH₃CH₂CH₂CH₂OH ;

в) CH₃–CH₂–CHCl–CH(CH₃)₂;

г) CH₂Br–CHBr–CH₂–CH(CH₃)₂.

11. Наведіть всі відомі вам способи одержання бутину-1.

12. Запропонуйте схеми перетворень:

а) 2-метилпентан → 2-метилпентен-2;

б) бутен-1 → бутен-2;

в) пентанол-1 → пентен-2.

13. Які вихідні сполуки були використані у наступних реакціях:

14. Назвіть сполуки, які утворяться внаслідок таких реакцій:

15. Напишіть схеми реакцій бутину-1 з такими реагентами: а) HCl (1 моль); б) Н₂ (2 моль, [Ni]); в) H₂O (H⁺, Hg²⁺); г) Br₂ (2 моль); д) Cu(NH₃)₂OH. Назвіть продукти, які утворюються.

16. Напишіть рівняння реакцій та назвіть кінцеві сполуки:

а) CH₃(CH₂)₃CH=CH₂ . . .

б) nCH₃–CH=CH₂ . . .

в) CH₃CºCH . . . . . .

17. Напишіть рівняння реакцій та назвіть кінцеві сполуки:

а) 2,4-диметилгександієн-1,3 + 2О₃ → . . . . . .

б) 4-метилпентин-1 . . . . . .

в) CH₃(CH₂)₂CH=CH₂ + H₂O . . .

18. Напишіть рівняння реакцій та назвіть кінцеві продукти:

а) пропин + NaNH₂

б) гептадієн-2,5 + 2О₃ ¾® . . .

в) CH₃(CH₂)₂CH=CH₂ + HBr

19. Напишіть рівняння реакцій та назвіть кінцеві сполуки:

а) CH₂=C(CH₃)–CH=CH₂ + HCl . . .

б) (CH₃)₂C=CH–CH₃ + HBr . . .

в) HCºCH + C₂H₅OH . . .

20. Заповніть схему перетворень, назвіть проміжні та кінцевий продукти:

21. Заповніть схему перетворень, назвіть проміжні та кінцевий продукти:

22. Заповніть схему перетворень, назвіть проміжні та кінцевий продукти:

23. Заповніть схему перетворень, назвіть проміжні та кінцевий продукти:

24. Заповніть схему перетворень, назвіть проміжні та кінцевий продукти:

25. Заповніть схему перетворень, назвіть проміжні та кінцевий продукти:

26. Заповніть схему перетворень, назвіть проміжні та кінцевий продукти:

27. Заповніть схему перетворень, назвіть проміжні та кінцевий продукти:

28. Заповніть схему перетворень, назвіть проміжні та кінцевий продукти:

29. Чому бензол, маючи у своєму складі p-зв’язки, відрізняється за властивостями від алкенів та алкінів? Наведіть реакції, які це підтверджують. Що означає термін „ароматична сполука”?

30. Який продукт переважно утворюється при алкілуванні бензолу н-пропілбромідом за реакцією Фріделя-Крафтса? Відповідь аргументуйте, виходячи з механізму реакції.

31. Для яких з наведених структур можна очікувати ароматичні властивості:

Відповідь обґрунтуйте.

32. Які сполуки утворюються при взаємодії: а) етилбензолу з хлором у присутності заліза; б) етилбензолу з хлором при високій температурі та дії УФ-опромінювання. Назвіть типи цих реакцій та напишіть механізми, за якими вони відбуваються.

33. Дайте порівняльну характеристику властивостей бензолу та циклогексену. Поясніть, чому ці сполуки мають як подібні, так і відмінні хімічні властивості. Наведіть схеми відповідних реакцій.

34. Наведіть механізм реакції, по якій з бензолу можна отримати нітробензол. Назвіть проміжні комплекси. Яка стадія обумовлює швидкість реакції?

35. Дайте визначення таким термінам: „перехідний стан”, „проміжна сполука”, „p-комплекс”, „s-комплекс”. Проілюструйте ці поняття на прикладі бромування бензолу у присутності FeBr₃.

36. Користуючись сучасними уявленнями про будову бензолу, поясніть, чому він є ароматичною сполукою. Наведіть декілька прикладів реакцій, які цей факт підтверждують.

37. На прикладі реакції бромування порівняйте механізми взаємодії етилену та бензолу. На якій стадії спостерігається різниця. Чому?

38. Поясніть, чи є вуглеводні: циклопропен, циклопентадієн-1,3, циклогептатриєн-1,3,5 ароматичними сполуками? Які іони, утворені з цих вуглеводнів повинні мати ароматичні властивості? Чому?

39. Охарактеризуйте особливості будови сполук, які проявляють ароматичні властивості. Сформулюйте правило Хюккеля. Які з наведених нижче структур є ароматичними?

40. Порівняйте реакції бромування сполук: а) бензолу; б) циклогексену; в) циклогексану. Назвіть умови цих реакцій та їх тип. Для випадку „а” наведіть механізм.

41. При алкілуванні толуолу пропеном у присутності кислоти утворюється суміш продуктів. Які це сполуки? Якої буде найбільше? Чому?

42. Поясніть, чому головним продуктом взаємодії бензолу з наведеними реагентами є ізопропілбензол: а) CH₃CHClCH₃ (AlCl₃); б) CH₃CH₂CH₂Cl (AlCl₃); в) CH₃CH=CH₂ (HF); г) (CH₃)₂CHOH (H₃PO₄). Для випадку (б) наведіть механізм реакції.

43. Дайте пояснення таким фактам:

а) аніон А є більш стабільним, ніж Б:

б) катіон В є більш стійким, ніж Г:

Сформулюйте критерії, за якими визначають „ароматичність” сполуки.

44. Напишіть схеми реакцій нітрування етилбензолу в таких умовах: а) 64% HNO₃ + H₂SO₄ (конц.); б) 10% HNO₃, t°, P. Поясніть утворення продуктів реакцій. Визначте тип реакцій (а) і (б). Для (а) наведіть механізм.

45. Які з цих структур є ароматичними?

Відповідь обґрунтуйте.

46. Напишіть реакції мононітрування таких сполук:

Вкажіть умови. Розташуйте ці сполуки за збільшенням швидкості реакції. Поясніть це. Чи є серед кінцевих сполук такі, що мають узгоджену орієнтацію?

47. Якими ефектами і яким характером (електронодонорним чи електроноакцепторним) можна охарактеризувати замісники, якщо вони пов’язані з бензольним кільцем:

а) –CH₂CH₃; б) –SO₃H; в) –CCl₃; г) –CN; д) –COOH; e) –NH₂; ж) –CH=O; з) .

48. Охарактеризуйте вплив замісників на напрям та швидкість нітрування таких сполук:

Напишіть ці реакції. Чи є серед продуктів реакції сполуки, які мають узгоджену орієнтацію замісників?

49. Напишіть схеми мононітрування таких сполук: а) фенолу; б) бензолсульфокислоти; в) ізопропілбензолу; г) хлорбензолу. Розташуйте ці сполуки у ряд за збільшенням швидкості реакції. Відповідь обґрунтуйте. Чи є серед продукті реакції ті, що мають узгоджену орієнтацію замісників?

50. Назвіть сполуки, та поділіть їх за ознакою: І) ті, що мають узгоджену орієнтацію; ІІ) ті, що мають неузгоджену орієнтацію.

51. Розташуйте наступні сполуки за збільшенням швидкості моносульфування: а) фенол; б) бензол; в) бензойна кислота; г) хлоробензол. Поясніть ці результати. Напишіть рівняння реакцій. Серед кінцевих сполук вкажіть ті, які мають неузгоджену орієнтацію замісників.

52. За допомогою електронних ефектів поясніть вплив замісника на реакційну здатність кільця та швидкість реакцій заміщення для таких сполук:

Поділіть замісники на електронодонорні та електроноакцепторні.

53. Які мононітросполуки утворяться при нітруванні (в ядро) наступних сполук: а) ізопропілбензолу; б) бензальдегіду; в) бензолу; г) бромобензолу? Розташуйте ці сполуки у ряд за збільшенням швидкості реакції. Відповідь поясніть. В кінцевих сполуках визначте орієнтуючу дію замісників (узгоджена, неузгоджена).

54. Визначте положення, за яким буде переважно проходити монобромування таких сполук:

Назвіть ці сполуки. Вкажіть, які з них мають узгоджену орієнтацію.

55. Наведені нижче замісники поділіть за такими групами: І) активуючі о,п-орієнтанти; ІІ) дезактивуючі о,п-орієнтанти; ІІІ) дезактивуючі м-орієнтанти:

а) –ОН ; e) ; і) –CH=CH–NO₂ ;

б) –F ; є) –OCH₃ ; ї) –CºN ;

в) –NO₂ ; ж) –Cl ; к) –NH₂ ;

г) ; з) –CF₃ ; л) –NH–COCH₃ ;

д) –CH₂Cl ; и) –SO₃H ; м) –COH .

56. Вкажіть сполуки з узгодженою орієнтацією:

Назвіть всі сполуки та вкажіть головний продукт, який утвориться при мононітруванні кожної з них.

57. Напишіть, як будуть переважно проходити реакції хлорування таких сполук:

а) о-бромофенолу; г) п- метилфенолу,

б) м-нітроаніліну; д) п-етилбензойної кислоти;

в) п-бромофенолу; е) п-метоксинітробензолу.

Які з цих сполук мають узгоджену дію замісників?

58. На основі бензолу та будь-яких інших реагентів запропонуйте синтез 4-бромо-2-нітротолуолу. Порядок введення замісників обґрунтуйте.

59. Запропонуйте схеми синтезу етилбензолу з таких сполук: а) етилциклогексану; б) бензолу; в) бромбензолу.

60. Виходячи з бензолу, отримайте: а) п-нітробензойну кислоту; б) м-нітробензойну кислоту. Поясніть послідовність введення замісників. В якій зі сполук (а) чи (б) спостерігається узгоджена дія замісників?

61. Наведіть реагенти та умови, які приведуть до таких перетворень: