Алканы. Циклоалканы.

1. Напишите структурные формулы изомеров С₆Н₁₄ а) нормального строения; б) с двумя третичными атомами углерода; в) с четвертичным атомом углерода; г) два изомера с одним третич­ным атомом углерода. Назовите каждый изомер по международной систематической номенклатуре.

2. Какие хлорпроизводные могут быть получены замеще­нием одного атома водорода на хлор: а) в пропане; б) в бутане; в) в изобутане; г) в 2-метилбутане? Напишите схемы реакций хлориро­вания. Укажите условия проведения реакций. Назовите образую­щиеся монохлорпроизводные.

3. Напишите схемы реакций, протекающих при действии азотной кислоты (реакция нитрования, или реакция М.И.Коновалова) на предельные углеводороды: а) бутан; б) изобутан; в) пентан; г) 2- метилбутан. Укажите условия и преимущественное течение реак­ций. Назовите образующиеся нитросоединения.

4. Напишите схемы реакций окисления углеводорода С₂₁Н₄₄ нормального строения: а) избытком кислорода (реакция горе­ния); б) действие ограниченного количества окислителя - для полу­чения карбоновых кислот (одну из возможных реакций). Напишите аналогичные реакции для нормального углеводорода С₂₅Н₅₂.

5. Напишите реакции дегидрирования (с отнятием одной мо­лекулы водорода): а) этана; б) изобутана; в) бутана; г) 2-метилбутана.

6. В чем сущность крекинга углеводородов? Напишите схемы реакций с образованием возможных продуктов при крекинге: а) бутана;  б) гексана.

7. Какие углеводороды получаются при действии метал­лического натрия на галогенопроизводные (синтез Вюрца): а) 2- метил-2-иодпропан; б) 2-бромбутан? Напишите схему реакций и на­зовите образующиеся углеводороды.

8. Из каких бром- или иодпроизводных могут быть полу­чены по реакции Вюрца углеводороды: а) 4,5-диметилоктан; б) 2,3,4,5-тетраметил-гексан; в) 3,3,4,4-тетраметилгексан: г) октан? Напишите схему реакций. Назовите исходные галогеналкилы.

9. Какие наиболее простые галогеналкилы могут быть взяты для получения по реакции Вюрца следующих углеводородов: а) 2,2,3-триметил-пентан; б) 2-метилбутан; в) 2,2,4-триметилпентан; г) 2,4-диметилгексан? Напишите в каждом случае основную (целе­вую) и побочные реакции. Назовите исходные галогеналкилы и уг­леводороды, образующиеся в результате побочных реакций.

10. Напишите структурные формулы изомеров октана, содер­жащих в главной цепи пять атомов углерода. Назовите их согласно систематической и рациональной номенклатурам.

11. Изобразите при помощи проекционных формул Ньюмена конформации н-пентана. Какие конформеры более устойчивы; объясните, почему?

12. Объясните малую реакционную способность предельных углеводородов. Какие типы распада ϭ-связей характерны для алканов; как вы думаете, почему?

13. Расположите предельные углеводороды: н-пентан, 2-метилбутан, 2,2-диметилпропан — в порядке возрастания темпера­туры кипения. Ответ поясните.

14. Какие свободные радикалы могут образоваться при бромировании н-бутана, 2-метилбутана, 2,4-диметилпентана? В последнем случае расположите радикалы в порядке возрастания их устойчивости.

15. Напишите механизм реакции сульфохлорирования про­пана и 2-метилбутана. Каково практическое значение реакции сульфохлорирования алканов?

16. Напишите механизм каталитического окисления (160 ^оС) тетрадекана. Какие вещества образуются при распаде гидропере­киси?

17. Укажите условия и приведите механизм термического кре­кинга тетрадекана. Какие пути превращения образующихся ради­калов (диспропорционирование,  β-распад, соединение) возмож­ны?

18. Чем отличается пиролиз от крекинга? Укажите основной продукт пиролиза алканов при температуре 750-1150 ^оС и выше 1150 ^оС. Напишите уравнения реакций пиролиза при этих условиях.

19. Напишите уравнения реакций с водой магнийорганических веществ, формулы которых приведены:

20. Какие вещества образуются при восстановлении: а) пропанола-1; б) бутанола-1; в) диметилкетона; г) уксусной кислоты.

21. Какие вещества образуются при нагревании в запаянных ампулах следующих соединений: а) 2-иодпропан; б) 2-иод-2-метилпропан; в) пропанол-2; г) 2-метилбутанол-2?

22. Какие вещества образуются при действии металлическо­го натрия на смеси следующих веществ: а) иодметан и иодэтан; б) хлорэтан и 2-хлорпропан; в) бутилхлорид и изобутилхлорид?

23. Из каких галогенопроизводных алканов по реакции Вюр­ца–Шорыгина можно получить: а) гексан; б) 2,5-диметилгексан; в) 2,2-диметил-бутан.

24. Напишите схему получения н-гексана электролизом вод­ного раствора натриевой соли соответствующей карбоновой кис­лоты (метод Кольбе). Рассмотрите механизм реакций, протека­ющих на аноде.

25. Установите строение углеводорода С₁₀Н₂₂, если известно, что он образуется при электролизе натриевой соли соответству­ющей карбоновой кислоты, которая при сплавлении с гидрокси­дом натрия образует 2,2-диметилпропан.

26. Напишите структурные формулы: а) 1,2-диметил-1-этилцикло-гексана; б) 1,1-диэтилциклобутана; в) 1-этил-2-изопропилцикло­бутана; г) 1,1 -диметил-2-этилциклопентана.

27. Выведите возможные структурные изомеры циклопара­финов состава С₆Н₁₂: а) с четырехчленным циклом (4 изомера); б) с трехчленным циклом (6 изомеров); в) с пятичленным циклом (воз­можны ли изомеры?). Назовите все углеводороды.

28. Напишите уравнения реакций, протекающих при дейст­вии одной молекулы брома: а) на циклопентан; б) на циклогексан; в) на циклогептан. Какого типа реакции при этом протекают? Назо­вите образующиеся соединения.

29. Какое течение реакций возможно при действии одной молекулы брома: а) на циклопропан; б) на 1,2,3-триметилциклопропан; в) на метилциклопропан; г) на циклобутан (при на­гревании). Напишите уравнения реакций. Объясните причину осо­бенности химических свойств соединений с трех- и четырехчлен­ными циклами.

30. Напишите уравнения реакций раскрытия цикла при ка­талитическом гидрировании: а) циклопропана; б) циклобутана; в) циклопентана. Для какого из этих циклопарафинов реакция про­текает легко, а для какого наиболее трудно? Почему?

31. Напишите уравнения реакций получения циклопарафинов, взяв в качестве исходных: а) 1,3-дибромпропан; б) 2-метил-1,4-дибромбутан; в) 2,2-диметил-1,5-дибромпентан; г) 2-метил-1,5-дииодгексан. Назовите циклопарафины.

32. В каком направлении преимущественно протекают реакции радикального замещения алканов? Охарактеризуйте влияние алкильных групп на устойчивость углеводородных радикалов. Назовите приведенные радикалы и расположите их в порядке возрастания:

33. Напишите формулы: а) l-иодпропана; б) 3-метил-1-бромбутана; в) 3,3-диметил-2-бромгексана; г) 2,3-диметил-1-иодбутана; д) 2,3,4-триметил-2-хлоргептана; е) метилэтилбромметана; ж) метилдиизопропилхлорметана. Какие из них являются первичными, вто­ричными и третичными галогеналкилами?

34. Выведите формулы всех изомерных дигалогенопроизвод­ных (девять изомеров): а) С₄Н₈С1₂; б) С₂Н₄Вr₂; в) С₃Н₆I₂. Назовите их по систематической  номенклатуре.

35. Какие углеводороды образуются при электролизе водных растворов калиевых солей (метод Кольбе) кислот, формулы ко­торых приведены:

а) СН₃–СООН;

б) СН₃–(СН₂)₂–СООН;

в) (СН₃)₂СН–СООН;

г)(СН₃)₃С–СООН

36. Установите строение карбоновой кислоты, натриевая соль которой при сплавлении с гидроксидом натрия образует пропан, а при электролизе – 2,2 диметилбутан.

37. Напишите структурные формулы всех изомеров пентана и назовите каждый изомер по систематической но­менклатуре. Подчеркните в формулах первичные, вторичные, тре­тичные и четвертичные атомы углерода, соответственно, одной, двумя, тремя и четырьмя черточками.

Алкены

38. Напишите уравнения реакций, протекающих при дей­ствии одной молекулы брома на молекулу: а) циклопентена; б) циклогексена; в) циклогексадиена-1,3; г)циклогексадиена-1,4. Назовите полученные соединения. Объясните особенность протека­ния реакции в случае (в).

39. Используя упрощенные структурные формулы, выведите все изомерные углеводороды состава: а) С₅Н₁₀ (пять изомеров); б) С₄Н₈ (три изомера). Укажите, какие изомеры различаются строением углеродного скелета, и какие положением двойной связи. Назовите каждый изомер по систематической номенклатуре. Напишите структурную формулу одного из изомеров С₄Н₈. используя для обозначения связей электронные пары. Объясните электронное строение двойной связи и смысл понятий о σ- и π- связях.

40. Напишите структурные формулы углеводородов: а) 3,4- диметилгексена-3; б)2-метил-3-этилпентена-2; в)2,5-диметилгексена-3; г) 2,5-диме-тилгексена-2. Укажите углеводороды, для которых возможна геометрическая изомерия. Напишите формулы соответствующих геометрических изомеров и назовите их. Укажите, чем различается строение таких изомеров. Объясните, почему для некоторых из приведенных соединений гео­метрическая изомерия невозможна.

41. Напишите механизм образования следующих продуктов:

 Назовите образующиеся соединения.

42. Выведите формулы и укажите названия всех алкенов, при гидрировании которых может быть получен 2,2,4-триметилпентан (изооктан). Напишите уравнения соответствующих реакций.

43. Напишите реакции взаимодействия иодоводорода с: а) 2-метил-гексеном-3; б) 2-метилгексеном-2; в) гексеном-3. В ка­ких реакциях не имеет значения правило Марковникова? В какой из них возможно образование смеси двух изомерных галогенопроизводных? Назовите образующиеся соединения.

44. Напишите и объясните реакции присоединения концен­трированной серной кислоты при действии ее на углеводороды: а) этен; б) 2-метилбутен-2. Что представляют собой продукты реак­ции? Назовите каждое соединение.

45. Завершите реакцию. Установите конфигурацию и назовите преобладающий продукт реакции. Обладает ли он оптической активностью?

46. Напишите и объясните реакции гидратации а) 2-метилпропена-1; б) 2-метилпентена-2; в) 4-метилпентена-2. Укажите ус­ловия, при которых протекают эти реакции. Что представляют собой образующиеся соединения?

47. Напишите схемы реакций окисления разбавленным перманганатом калия в щелочном или нейтральном растворе (реакция Е.Е.Вагнера) следующих углеводородов: а) 4,4-диметилпентен-2; б) 3-метилбутен-2. Что представляют собой продукты окисления? Почему окисление перманганатом может служить качественной ре­акцией на непредельную связь?

48. Напишите формулы и названия алкенов, при окислении которых образуются следующие соединения: а) СН₃–СООН  и СН₃–СН₂–СООН ...в) две молекулы СН₃–СООН;  г) две молекулы СН₃–СН₂–СО–СН₃. Напишите соответствующие реакции окисления.

49. Напишите схемы реакций получения алкенов из галогенопроизводных: а) 3-хлоргексана; б) 2-хлорпентана; в) 3-хлорпентана. В каком случае следует ожидать образование смеси изомерных алкенов и почему? Назовите образующиеся углеводороды.

50. Напишите уравнение взаимодействия всех изомерных пентенов с бромоводородом (в отсутствие кислорода и перекисей). Назовите исходные соединения и продукты реакции согласно си­стематической номенклатуре. По какому механизму протекают эти реакции? Кто впервые обнаружил закономерность присоедине­ния галогеноводородов к алкенам несимметричного строения? В чем она заключается и как формулируется?

51. Напишите уравнения реакций пропилена и 2-метилбутена-2: а) с водородом в присутствии катализатора; б) бромоводородом; в) хлорноватистой кислотой; г) серной кислотой. Для каких реакций присоединения справедливо правило Марковникова? Объясните это правило с точки зрения статического (статическая поляризация алкенов несимметричного строения) и динамического (с учетом устойчивости промежуточных карбкатионов) подходов.

52. Какие вещества образуются при взаимодействии бромово­дорода в присутствии перекиси ацетила (перекисный эффект Караша): а) с пропиленом; б) пентеном-1; в) 2-метилпропеном? Опишите механизм реакций с участием пропилена и 2-метилпропена.

53. Назовите продукты реакции хлора: а) с пентеном-1; б) пропиленом; в) 2-метилбутеном-2; г) 2-метилбутеном-1. Для каждого случая укажите все возможные пути взаимодей­ствия, основные и побочные продукты, условия реакций.

54. Напишите формулы строения дигалогенопроизводных, из которых при взаимодействии с цинком можно получить следующие алкены:

55. Какие соединения образуются при гидратации в присут­ствии серной кислоты: а) пропилена; б) гексена-2; в) 2-метилбутена-1; г) 3-метил-гексена-3? Рассмотрите механизм реакции и поясните правило Марковникова на примере реакции гидратации изобутилена.

56. Напишите уравнения реакций окисления в условиях реак­ции Вагнера следующих соединений: а) симм-изопропил-втор-бутилэтилен; б) несимм-метилпропилэтилен; в) 2-метилоктен-4; г) 2,5-диметилгексен-3. Расставьте коэффициенты.

57. Какой алкен подвергли окислению горячим кислым рас­твором перманганата калия, если были идентифицированы сле­дующие продукты: а) ацетон; б) уксусная кислота и метилэтилкетон; в) этанкарбоновая кислота; г) диизопропилкетон и углекислый газ? Напишите уравнения реакций; назовите исходные алкены со­гласно систематической номенклатуре.

58. Напишите уравнения реакций окисления 2-метилпентена-2, приводящие: а) к образованию гликоля; б) полному разрыву двойной связи; в) образованию соответствующей α-окиси. Укажите окислитель, применяемый в каждом из этих процес­сов, и условия протекания реакций; расставьте коэффициенты.

59. Напишите уравнения реакций получения 3-метилгексена-2 из соответствующих спиртов и назовите соединения, которые об­разуются при действии на него: а) брома (в отсутствие кислорода и перекисей); б) озона; в) разбавленного раствора перманганата калия (на холоду); г) бромоводорода. Во всех уравнениях (кроме реакции г) расставьте коэффици­енты.

60. Какие соединения образуются, если подействовать озо­ном на следующие вещества: симм-метилпропилэтилен, 4,4-диметилпентен-2, 3,4-диме-тилгексен-3, затем провести гидролиз озонидов.

61. Напишите уравнения реакций алкилирования изобутана следующими алкенами: изобутиленом, пропиленом, бутеном-2. Укажите условия их проведения. Рассмотрите механизм реакции ал­килирования изобутана изобутиленом. Какое практическое при­менение находят полученные соединения?

62. Реакция димеризации изобутилена при нагревании в при­сутствии 60%-го раствора серной кислоты впервые была осуще­ствлена А. М. Бутлеровым. Полученный димер являлся смесью двух изомеров: 2,4,4-триметилпентена-1 и 2,4,4-триметилпентена-2. Объясните образование этих продуктов исходя из механизма ре­акции.

63. Отметьте различия между ионной и радикальной цепной полимеризацией. Какие катализаторы применяют при катионной и анионной полимеризации? Напишите схему цепной полимери­зации следующих соединений: а) стирол СН₂=СН–С_бН₅; б) изобутилен; в) акрилонитрил СН₂=СН–CN; г) метилакрилат СН₂=СН–СООСН₃. Приведите механизм катионной полимеризации стирола и акрилонитрила в присутствии соответствующих катализаторов.

64. Расположите в порядке снижения легкости цепной полимеризации следующие алкены: пропилен, этилен, бутен-2, изо­бутилен, бутен-l, тетраметилэтилен. Дайте объяснения. Рассмот­рите реакцию катионной полимеризации изобутилена и бутена-1 в присутствии хлорида алюминия и сокатализатора хлороводорода.

65. При димеризации триметилэтилена под действием серной кислоты образуется побочный продукт с молекулярной формулой С₁₀Н_20, при озонидном расщеплении которого образуются бутанон СН₃–С(О)–СН₂–СН₃ и карбонильное соединение с шес­тью атомами углерода. Образование побочного продукта связано с изменением положения двойной связи в триметилэтилене при участии минеральной кислоты. Каким образом серная кислота могла вызвать изменение положения двойной связи? Каково строение получившегося при этом алкена; механизм его димериза­ции?

66. Какие углеводороды можно получить дегидратацией спирта следующего строения:

Для одного из полученных углеводородов напишите реакции присоединения  HBr, HOCl, H₂SO₄, ICl.

67. Какие непредельные углеводороды можно получить при крекинге н-гептана? Рассмотрите механизм термического кре­кинга н-октана, если реакция инициируется радикалом  –СН₃ и первоначальный отрыв водорода произошел у четвертого атома углерода.

68. При каких условиях (температура, давление, катализатор) протекает каталитический крекинг углеводородов нефти? Напи­шите схемы каталитического крекинга декана, тетрадекана и ок­тадекана. Назовите образующиеся при крекинге непредельные уг­леводороды.

69. Какие углеводороды образуются при нагревании со спиртовым раствором щелочи: а) 2-иод-2-метилпентана; б) 1-бромпропана; в) 1,4-ди-хлорпентана? Напишите уравнения реакций; назовите полученные вещества. Рассмотрите механизм реакций дегидрогалогенирования соединений а, б.

70. Из каких галогеналканов при нагревании со спиртовым раствором щелочи можно получить: а) 3-метилгексен-2; б) бутен-1; в) 3,3-диметил-пентен-1; г) 2,6-диметил-5-этилгептен-2. Напишите уравнения реакций.

71. Напишите структурные формулы дигалогеналканов, которые при нагревании с цинковой пылью дают следующие алкены: а) симм-втор-бутилизобутилэтилен; б) тетраэтилэтилен; в) несимм-метилнеоамилэтилен; г) 2,3-диметил-3-этилпентен-1. Приведите уравнения реакций.

72. Напишите уравнения реакций получения: а) гексена-2 из пропана; б) бутена-1 из пропионовой кислоты; в) тетраметилэтилена из пропана

73. Органическое вещество А получают дегидратацией 2,3-диметил-бутанола-2. Напишите структурную формулу веще­ства А. Какие соединения будут обнаружены среди продуктов окис­ления вещества А кислым раствором перманганата калия?

74. Напишите уравнения реакций получения алкенов из следующих соединений: а) 3-бром-2-метилгексан; б) изобутилиодид; в) 3-хлор-3-этил-пентан; г) 2-бром-3,4-диметилгексан. Рассмотрите механизм реакций получения алкенов на примере соединений в, г.

Алкадиены

75. Напишите формулы следующих углеводородов: а) пропадиена; б) 2-метилбутадиена-1,3; в) гексадиена-2,4; г) гексадиена-1,5; Какие из этих со­единений относятся к диенам с кумулированными, сопряженными и изолированными двойными связями? Отметьте соединения, являю­щиеся изомерами. Напишите формулы углеводородных радикалов, от которых происходят два последних названия.

76. Напишите схемы реакций присоединения одной молекулы брома к диеновым углеводородам: а) пентадиену-1,4; б) 2-метилпентадиену-1,4; в) гексадиену-1,4; г) 3,3-диметилпентадиену-1,4. В каких случаях и почему образуется смесь двух дибромпроизводных? Назовите все продукты присоединения одной мо­лекулы брома.

77. Напишите уравнения реакций. Назовите тип химического превращения. Для реакций а и г приведите механизмы реакций:

а) 2,3-диметилбутадиен-1,3 + Br₂ (1 моль)

б) гексадиен-2,4+ Na + C₂H₅OH

в) гептадиен-2,5+ 2O₃

г) изопрен + 2HBr

78. Напишите реакции ступенчатого гидрирования для каждого из приведенных углеводоро­дов: а) пентадиен-1,4; б) 2-метилпентадиен-1,4; в) гексадиен-1,4; г) 3,3-диметилпентадиен-1,4.  Назовите по систематической номенклатуре все образующиеся алкены и алканы.

79. Напишите схемы реакций, протекающих при присоеди­нении одной молекулы хлора к бутадиену-1,3. Назовите образую­щиеся дихлорпроизводные. Образование какого из них и почему характерно для соединений типа бутадиена-1,3? Какая из реакций называется 1,4-присоединением и 1,2-присоединением? Какое со­единение получается при действии на каждое из образовавшихся дихлорпроизводных еще одной молекулы хлора?

80. Назовите диены, образующиеся в результате следующих реакций:

81. Напишите схемы реакций, протекающих по типу 1,4-при­соединения при действии одной молекулы брома на углеводороды: а) пентадиен-1,3; б) гексадиен-2,4; в) 2-метилпентадиен-2,4. Назо­вите образующиеся бромпроизводные.

82. Гидрирование диенов газообразным водородом в при­сутствии платинового катализатора протекает как 1,4-присоеди­нение и 1,2-присоединение. Напишите уравнения реакций присое­динения в этих условиях одной молекулы водорода к изопрену с об­разованием всех возможных алкенов и назовите их.

83. Напишите схемы полимеризации по типу 1,4-присоединения для следующих диеновых углеводородов: а) изопрена; б) 2,3-ди­метилбутадиена-1,3; в) пентадиена-1,3. Обозначьте в полимерных цепях звенья исходных мономеров.

84. Напишите формулы, выражающие различия в про­странственном строении цис- и транс-полимеров: а) полибута­диена-1,3; б) полиизопрена. Как влияет пространственное строение на физико-механические свойства полимера (объясните на примере на­турального каучука и гуттаперчи)?

85. Напишите схему строения полибутадиена, получающе­гося при полимеризации бутадиена-1,3, принимая, что в полимере чередуются звенья, образовавшиеся в результате 1,4-присоединения, и звенья, образовавшиеся в результате 1,2-присоединения.

86. Напишите уравнения реакции получения диеновых углеводородов дегидрированием: а) бутана; б) 2-метилбутана; в) 2,3-диметилбутана. Назовите промежуточные и конечные продукты.

87. Напишите уравнения реакций получения диеновых угле­водородов действием спиртового раствора щелочи: а) на 1,4-дихлорбутан; б) на 4-метил-1,5-дибромгексан. Назовите образующиеся алкадиены.

88. Какими способами можно изобразить строение соедине­ний с сопряженными двойными связями? Напишите строение бу­тадиена-1,3, пентадиена-1,3 и 2,5-диметилгексадиена-2,4 при по­мощи предельных (граничных) структур. Какое распределение электронной плотности отвечает реальной молекуле? Сформули­руйте понятие мезомерии. Укажите вид мезомерного эффекта в диеновых углеводородах с сопряженными двойными связями.

89. Напишите уравнения реакций с 1 молем брома: а) дивинила; б) дивинилметана; в) гексадиена-2,4; г) гексадиена-1,5. На соответствующих примерах рассмотрите специфику реак­ций электрофильного присоединения к диеновым углеводородам с сопряженными связями. Объясните механизм этих реакций. Ка­кой карбкатион называют мезомерным? Изобразите его строение.

90. Какие продукты образуются при взаимодействии гексадиена-2,4 с 1 молем брома: а) при комнатной температуре (термодинамический контроль); б) при низкой (-15 ^оС) температуре (кинетический контроль)?

91. Напишите уравнения реакций: а) 2-метилпентадиена-1,2 и брома; б) 2,5-диметилгексадиена-2,4 и хлора; в) 2,3,4-триметилгексадиена-1,4 и брома; г) 3-метилпентадиена-1,4 и брома. Назовите продукты реакций согласно номенклатуре ИЮПАК. Рассмотрите механизм электрофильного присоединения галогена на примере реакций а, г и механизм радикального присоедине­ния на примере реакций б, в.

92. Какие продукты образуются при взаимодействии с 1 мо­лем бромоводорода (в отсутствие перекисей и кислорода при ком­натной температуре): а) 2,3-диметилбутадиена-1,3; б) 2-метилпентадиена-1,4; в) 4-метилпен-тадиена-1,3; г) 3-метилгексадиена-2,4? Дайте объяснения. Рассмотрите механизм процесса на примере реакций с участием соединений а, г.

93. Напишите уравнение реакции бутадиена-1,3 с бромово­дородом   (1 моль) в присутствии перекиси ацетила (эффект Караша). Объясните механизм реакции. Охарактеризуйте строение и свойства образу­ющегося промежуточного продукта реакции.

94. Какие соединения образуются при энергичном окислении продукта присоединения 1 моля хлора к пентадиену-1,3 в поло­жения 1,2 и 1,4? Напишите уравнения реакций.

95. Осуществите следующие превращения:

а) СН₂=СН–СН=СН₂ →  СН₂С1–СНВr–СНВr–СН₃

б) СН₂=СН–СН=СН₂ →  СН₂Вr–СН₂–СНС1–СН₂Вr

96. Напишите уравнения реакций гидрирования бутадиена-1,3: а) водородом в присутствии катализатора (Ni или Pt); б) дей­ствием натрия в спирте. Объясните механизм реакции б.

97. Какие соединения образуются при гидрировании 3,7-диметил-октатриена-1,3,6 натрием в спирте и последующем окисле­нии полученного продукта в жестких условиях?

98. Диеновые углеводороды присоединяют диенофилы в 1,4-положении. Напишите схемы диенового синтеза, используя в качестве диена: дивинил, 2,3-диметилбутадиен-1,3, а в качестве диенофила: акролеин, малеиновый ангидрид, винилхлорид.

99. Составьте структурные формулы изомерных диенов соста­ва C₅H₈. Какие из них будут вступать в реакцию Дильса-Алмера?

100. Напишите уравнения реакций озонирования с последу­ющим гидролизом озонида следующих веществ: а) бутадиен-1,3; б) 3,3-диметил-пентадиен-1,4; в) 2,5-диметилгексадиен-2,4; г) гексадиен-2,5.

101. Напишите схемы: а) радикальной полимеризации бутадиена-1,3 в присутствии перекиси бензоила; б) анионной полимеризации изопрена в присутствии бутиллития.

102. Составьте схемы полимеризации 2,3-диметилбутадиена-1,3, озонирования получившегося полимера и последующего гидро­лиза озонида.

103. Изобразите участок цепи полимера, при озонолизе кото­рого образуется дикетон СН₃–С(О)–СН₂–СН₂–С(О)–СН₃. Ка­кова структура исходного мономера?

104. Напишите уравнения реакций сополимеризации: а) бутадиена-1,3 с акрилонитрилом;  б) бутадиена-1,3 со стиролом; в) изобутилена с изопреном.

105. Какие синтетические каучуки можно получить, используя в качестве исходного сырья формальдегид и следующие вещества: а) ацетилен; б) изобутилен; в) ацетилен и стирол С_бН₅–СН=СН₂; г) ацетилен и пропилен? Напишите уравнения реакций; укажите условия их протека­ния.

106. Составьте схему вулканизации изопренового и бутадиено­вого каучуков. Какое практическое значение имеет этот процесс? Какие свойства отличают резину от каучука?

107. Известно, что резина разлагается под действием кислот. Предположите, какие процессы протекают с полимерами изо­прена под действием кислоты.

108. Напишите структурную формулу углеводорода С₅Н₈, при озонолизе которого образуются диальдегид малоновой кислоты ОНС–СН₂–СНО и формальдегид.

109. Установите структурную формулу углеводорода состава С₁₁Н_20, при энергичном окислении которого получается смесь продуктов, формулы которых имеют вид: СН₃–СН₂–С(О)–СН_3, НООС–СН₂–СН₂–СООН, СН₃–СН₂–СООН.

110. Установите структурную формулу углеводорода состава С₆Н₁₀, если при его восстановлении металлическим натрием в спирте образуется углеводород, при озонолизе которого получа­ется смесь уксусного и изомасляного альдегидов.

111. Диеновые углеводороды могут быть получены из галоге­нопроизводных алкенов действием на них металлическим натри­ем (подобно реакции Вюрца). Напишите уравнения реакций ме­таллического натрия: а) с винилхлоридом; б) аллилхлоридом; в) 3-хлорпентеном-1; г) смесью 2-бром-пропена и винилхлорида. Назовите полученные вещества. В результате каких реакций образуются побочные продукты? Напишите их структурные фор­мулы.

Алкины

112. Напишите, как протекают реакции действия: а) брома на бутин-1; б) хлора на бутин-2; в) брома на диизопропилацетилен. На­зовите образующиеся галогенпроизводные по международной сис­тематической номенклатуре. Какая из этих реакций используется как качественная на кратную связь?

113. Напишите и объясните реакции гидратации алкинов (ре­акция М.Г. Кучерова), взяв в качестве исходных следующие соеди­нения: а) ацетилен; б) бутин-1; в) 4,4-диметилпентин-1. К каким классам соединений относятся образующиеся вещества?

114. Напишите уравнения реакций образования ацетиленидов при действии на ацетилен: а) аммиачного раствора оксида серебра [Ag(NH₃)₂]OH; б) металлического натрия; в) аммиачного раствора хлорида тетрааммин меди (II) [Сu(NН₃)₄]С1₂.

115. Какие из перечисленных углеводородов способны об­разовывать ацетилениды: а) 2-этилгексин-1; б) 4-метилпентин-1; в) 4-метилпентин-2? Напишите соответствующие реакции с амми­ачным раствором оксида серебра.

116. Напишите и объясните реакции получения алкинов действием спиртового раствора щелочи из следующих галогенопроизводных: а) 1,1-дибромбутана; б) 4-метил-1,2-дихлорпентана; в) 2,2-диметил-3,3-дибромпен-тана; г) 3,4-дииодгексана. Назовете образующиеся углеводороды.

117. Напишите уравнения реакций получения алкиновых углеводородов из следующих галогенопроизводных: а) 2,2,3,3-тетрахлорпентана; б) 1,1,2,2-тетрабромбутана; в) 3,3,4,4-тетрахлоргексана. Назовите образующиеся углеводороды.

118. Алкиновые углеводороды могут быть получены из алкеновых путем присоединения к последним галогенов с последующим отщеплением галогеноводорода от образовавшегося дигалогенопpoизводного.  Например,

СН₃–СН=СН–СН₃ + Вг₂ → СН₃–СНВг–СНВг–СН₃  + 2КОН_(спирт) → СН₃–С≡С–СН₃.

Какие из приведенных алкенов могут быть использованы для получения алкинов по этой схеме: а) 4-метилпентен-2; б) 2-метилпентен-2; в) 2-метил-гексен-1? Напишите схемы реакций.

119. Напишите схемы реакций получения алкинов путем взаимодействия галогеналкилов с ацетиленидами металлов: а) 2-бромпропан с мононатриевым ацетиленидом HC≡CNa; 6) 3-метил-1-иодбутана с CH₃–C≡CNa;

в) 2-метил-1-бромпропана с натриевым аце­тиленидом изопропилацетилена.

120. Напишите структурные формулы следующих соединений (назовите их согласно номенклатуре ИЮПАК): а) этилизопропилацетилен; б) бутил-втор-бутилацетилен; в) метилвинилацетилен; г) изобутил-трет-бутилацетилен.

121. Напишите структурные формулы следующих ацетиленовых углеводородов (назовите их согласно рациональной номенклату­ре): а) гептин-3; б) 3-метилбутин-1; в) 2,6-диметилоктин-4; г) 5-метилгексин-2.

122. Расположите следующие ацетиленовые углеводороды в порядке ослабления их кислотных свойств: пропин, этин, 3-хлорпропин, 3-метилбутин-1. Дайте объяснение. Напишите уравнения реакций этих соединений с аммиачным раствором хлорида сереб­ра и хлорида меди(I).

123. Какие из следующих соединений будут взаимодействовать с метилмагнийбромидом CH₃MgBr (реакция Иоцича):   б) метилацетилен; в) пентин-2; г) 4-метилгексин-2? Напишите уравнения реакций.

124. Назовите соединения, формулы которых приведены, и предложите способы их получения: а) СаС₂; б) С₂Н₅–C≡CNa; в) CH₃–C≡CAg; г) CuC≡CCu. Как эти соединения относятся к действию воды? Напишите уравнения реакций.

125. С помощью каких качественных реакций можно различить: а) бутин-2 и бутан; б) бутин-1, бутин-2 и бутен-1; в) этилацетилен и дивинил?

126. Завершите следующие реакции. Укажите конфигурацию продукта в реакциях а) и б):

127. Какие изменения (валентное состояние атома углерода и его электроотрицательность, валентные углы, прочность и длина углерод-углеродной связи) претерпевает молекула ацетилена при последовательном гидрировании до этилена и далее — до этана? На каком этапе гидрирование протекает легче; почему?

128. Какие соединения образуются при частичном и полном гидрировании: а) бутина-1; б) диизопропилацетилена; в) пентина-2; г) 4-метил-гексина-1?

129. Какие алкины необходимо использовать, чтобы получить следующие соединения: 1,1,2,2-тетрабромбутан; 2,2,3,3-тетрахлорбутан? Напишите уравнения реакций; предложите их механизм. Объясните, почему алкины менее реакционноспособны по отно­шению к электрофильным частицам, чем алкены.

130. Напишите структурную формулу ацетиленового углеводо­рода, образующего при взаимодействии с бромоводородом (в от­сутствие перекисей): 2-бромпентен-1; 2,2-дибром-3-метилбутан. Предложите механизм реакции алкинов с бромоводородом. По какому правилу идет присоединение галогеноводородов к несим­метричным алкинам?

131. Какие галогенопроизводные образуются при действии 1 моля бромоводорода на гексин-1: а) в стандартных условиях; б) в присутствии перекисей? Объясните механизм этих реакций. Какие факторы определяют направление реакции в каждом случае?

132. Напишите схемы реакций пропилацетилена: а) с иодоводородом (2 моля); б) бромоводородом (2 моля); в) бромноватистой кислотой НОВr (2 моля).

133. Осуществите превращения: а) бутина-1 в 1,2-дихлор-1,2-дибром-бутан; б) бутена-2 в 2,3-дибромбутен-2; в) бутана в 2,2,3,3-тетрабромбутан; г) 1,2-дибромэтана в 1,1-дихлорэтан.

134. Напишите уравнения реакций гидратации: а) ацетилена; б) пропина; в) 4-метилпентина-2; г) изопропилацетилена. Укажите промежуточный продукт, условия реакции Кучерова. Каково ее практическое значение? Объясните механизм этой реакции.

135. Напишите структурные формулы соединений, образующихся при взаимодействии винилацетилена и 4,5-диметилгексина-2 с водой в условиях реакции Кучерова. Сформулируйте правило Эльтекова.

136. Напишите структурную формулу алкина, гидратацией которого в условиях реакции Кучерова были получены этил-втор-бутилкетон и пропилизопропилкетон. Назовите его согласно рациональной и систематической номенклатуре.

137. Напишите схемы взаимодействия ацетилена и бутина-1 с веществами, формулы которых приведены: а) СН₃ОН; б) СН₃–СН₂–СН₂ОН; в) СН₃СООН; г) СН₃–СН₂–СООН. Укажите условия и объясните механизм реакций. Почему их называют реакциями винилирования? Какое промышленное зна­чение имеют образующиеся продукты?

138. Напишите уравнения реакций изомеризации (по Фавор­скому) следующих углеводородов: а) пропилацетилен; б) этилацетилен; в) бутин-2; г) 3-метилпентин-1. Укажите условия, при которых происходит перемещение трой­ной связи.

139. Предложите химический способ разделения смеси пентана, пентена, пентина-l и пентина-2. Обратите внимание на то, что все вещества смеси должны быть получены в первоначальном виде.

140. Как изменяется валентное состояние атома углерода в молекуле ацетилена в ходе его полимеризации? Напишите урав­нения реакций линейной ди- и триполимеризации ацетилена (ре­акция Ньюленда); укажите условия ее протекания.

141. Напишите уравнения реакций полимеризации метилацетилена и ацетилена, приводящих к образованию ароматических соединений. Укажите условия их протекания.

142. Установите строение углеводорода н-С₅Н₈, если это веще­ство присоединяет две молекулы брома, а при взаимодействии с аммиачным раствором гидроксида серебра дает осадок, взрыва­ющийся при нагревании.

143. Какова структурная формула углеводорода С₆H₁₀, присо­единяющего две молекулы брома и не реагирующего с аммиач­ным раствором гидроксида серебра? При его гидратации в усло­виях реакции Кучерова образуется смесь метилизобутилкетона и этилизопропилкетона.

144. Определите строение углеводорода С₅Н₈, если он взаи­модействует с аммиачным раствором хлорида меди(I) с образо­ванием осадка красного цвета, а при нагревании с щелочью изомеризуется в углеводород, который при окислении наряду с дру­гими продуктами дает ацетон.

145. Напишите уравнения реакций получения из соответству­ющих дибромпроизводных: а) метилэтилацетилена; б) диизопропилацетилена; в) пентина-1; г) 4-метил-4-этилгексина-2. Укажите условия их протекания. Назовите продукты реакций согласно номенклатуре ИЮПАК.

146. Какие соединения образуются при нагревании с цинко­вой пылью: а) 1,1,2,2-тетрабромпропана; б) 2,2,3,3-тетрабромпентана; в) 2-метил-3,3,4,4-тетрахлоргептана. Напишите уравнения реакций; дайте названия продуктам со­гласно систематической номенклатуре.

147. Предложите способы получения из ацетилена: а) 2,2,5,5-тетра-метилгексина-3; б) 3-метилбутина-1; в) 3-этилпентина-1; г) 5-метилгептина-2. Напишите уравнения реакций.

148. Напишите уравнения реакций получения: а) диметилацетилена из бутана; б) диметилацетилена из пропилена; в) метилацетилена из н-про-пилового спирта.

Арены

149. Напишите структурные формулы: а) углеводородов состава С₉H₁₂, которые при окислении дают бензойную кислоту; б) углеводорода состава C₉H₁₂, при окислении которого образуется 1,3-бензолдикарбоновая (изофталевая) кислота; в) оптически активного углеводорода состава C₁₀H₁₄, при окислении которого образуется бензойная кислота. Дайте названия соединениям.

150. Напишите уравнения реакций стирола: а) с водородом в присутствии платины на холоду; б) бромоводородом; в) водным раствором перманганата калия при комнатной температуре; г) водным раствором перманганата калия при кипячении.

151. Сравните механизмы реакций бромирования этилена и бензола. На какой стадии между ними наблюдается различия? Объясните, почему.

152. Приведите примеры таких ориентантов первого рода, в которых атом, непосредственно связанный с бензольным кольцом, содержит неподеленную пару электронов, и таких, в которых нет такого атома. Чем объясняется их активирующее действие? Все ли орто-, пара- ориентанты активируют ароматическое кольцо в реакциях электрофильного замещения? Приведите примеры таких заместителей.

153. Какие вещества преимущественно образуются при мононитрировании: a) мета-дибромбензола;  б) пара-хлортолуола;   в) орто-метокси-бензола;  г) пара-нитротолуола.    

154. Получите бензол и толуол, используя в качестве исходных соединений только неорганические вещества.

155. Предложите не менее шести способов получения бензола из углеводородов. Напишите уравнения реакций; укажите условия их протекания.

156. Какие гомологи бензола могут быть получены из следующих соединений: а) ацетилен;   б) метилацетилен;   в) смесь ацетилена и метилацетилена. Напишите уравнения реакций, укажите условия их проведения.

157. С помощью каких реакций можно получить ароматические углеводороды из следующих исходных соединений: а) бензол и уксусный ангидрид;  б) толуол и хлористый бутирил;  в) мета-ксилол и хлористый пропионил?

158. Напишите уравнения реакций хлорбензола: а) с бромом в присутствии железа;   б) с нитрующей смесью. Рассмотрите механизм этих реакций. Объясните ориентирующее влияние галогена в молекуле хлорбензола с учетом устойчивости образующихся на промежуточной стадии σ-комплексов при орто-, пара-, и мета-замещении.

159. Сравните подвижность хлора в реакциях нуклеофильного замещения в винилхлориде, бензилхлориде, хлорбензоле,  аллилхлориде. Приведите объяснения.

160. Расположите следующие соединения в порядке снижения подвижности атома хлора в реакциях нуклеофильного замещения: а) орто-нитрохлорбензол;   б) 2,4,6-тринитрохлорбензол;   в) хлорбензол; г) мета-нитрохлорбензол.   Приведите объяснения.

161. В каком порядке уменьшается подвижность атомов галогенов (фтора, хлора, брома, и иода) в пара- нитрогалогенбензолах в реакциях нуклеофильного замещения. Какой атом галогена будет преимущественно замещаться при взаимодействии с 1 молем амида натрия соединений, формулы которых приведены:

Дайте объяснения.

162. Напишие уравнения реакций бензилхлорида: а) с водным раствором гидроксида натрия при нагревании;  б) этилатом натрия;   в) аммиаком;   г) нитратом серебра. Объясните, почему атом хлора в молекуле бензилхлорида обладает более высокой подвижностью в реакциях нуклеофильного замещения по сравнению с хлорбензолом. Рассмотрите механизм на примере реакции  г.

163. Из каких галогенопроизводных ароматического ряда можно получить вещества, формулы которых приведены: а) C₆H₅–CH₂–CH₂–OH;   б) пара-Cl–C₆H₄–COOH;   в) пара- NO₂–C₆H₄–CHO? Напишите уравнения реакций.

164. Напишите структурную формулу вещества состава C₇H₇Cl, которое при взаимодействии с избытком хлора на свету превращается в соединение C₇H₄Cl₄, образующее при гидролизе водным раствором щелочи пара-хлорбензойную кислоту.

165. Напишите структурные формулы изомеров состава C₇H₅Cl₃, которые при гидролизе водным раствором щелочи дают соединения состава C₇H₅OCl, взаимодействующие с гидроксиламином и фенилгидразином.

166. Охарактеризуйте механизм реакции бензола и толуола с хлором: а) в присутствии хлорида алюминия;   б) при облучении ультрафиолетом (в отсутствие кислорода).   Назовите продукты реакций. Почему эти реакции с толуолом протекают легче, чем с бензолом?

167. Напишите схему синтеза орто- и пара- хлоризопропилбензола из метана, изопропанола и неорганических соединений.

168. Допишите уравнения реакций и назовите продукты:

а) C₆H₅–CH₂–OH + HBr

б) С₆H₅–CH₂–CH(OH)–CH₃ + PCl₅

в) С₆H₅–CH=CH₂ + HCl

г) C₆H₅–CH₂ –I + AgF

Рассмотрите механизм реакций а,в.

169. Напишите структуры продуктов, преимущественно образующихся при нитровании следующих соединений: а) n-метиланизол; б) 2,6-диброманизол; в) n-бромтолуол; г) м-нитроанизол.

170. Можно ли получить ароматические кетоны, структурные формулы которых приведены, ацилированием (или алкилированием) по Фриделю – Крафтсу соответствующих ароматических соединений:

Напишите уравнения реакций.

171. Когда бензол реагирует с неопентилхлоридом (CH₃)₃C–CH₂Cl в присутствии хлорида алюминия, преобладающим продуктом оказывается 2-метил-2-фенилбутан. Объясните этот факт и напишите механизм реакции.

172. Завершите реакцию. Напишите ее механизм по стадиям.

173. Покажите, какой продукт преимущественно образуется в следующих реакциях:

174. Каждая из следующих реакций протекает с хорошим выходом. Напишите структурные формулы их продуктов: а) обработка бензоилхлорида хлором в присутствии порошка железа; б) обработка метилбензоата C₆H₅COOCH₃ смесью азотной и серной кислот; в) нитрование 1-фенил-1-пропанона C₆H₅COCH₂CH₃.

175. Сравните реакционную способность ароматических субстратов в следующих реакциях: а) толуола и хлорбензола в реакции нитрования; б) фторбензола и трифторметилбензола в реакции с бензилхлоридом в присутствии хлорида алюминия; в) метилбензоата C₆H₅COOCH₃ и фенилацетата C₆H₅OCOCH₃ в реакции с бромом в уксусной кислоте; г) n-ксилола и n-ди(трет-бутил)бензола в реакции с ацетилхлоридом в присутствии AlCl₃. Укажите, какие продукты преимущественно образуются в каждой из перечисленных реакций.

176. Покажите, какой продукт преимущественно образуется в следующих реакциях:

177. Исходя из толуола, предложите пути получения следующих соединений: а) м-хлорбензойная кислота; б) n-изопропилтолуол; в) n-бром-бензойная кислота; г) 4-н-бутилтолуол.

178. Предложите оптимальные схемы получения следующих соединений из бен­зола: а) м-нитроэтилбензол; б)  п-бромстирол.

179. При нитровании одного из изомеров ксилола получают единственный продукт. Какое строение имеет исходный изомер ксилола?

180. Покажите, какой продукт преимущественно образуется в следующих реакциях:                   

181. Предложите оптимальный путь синтеза 4-бром-2-нитроэтилбензола, исходя из бензола.

182. Выведите формулы следующих изомеров: а) диметилбензола; б) метилэтилбензола; в) этилизопропилбензолов. Назовите каждый углеводород, указав взаимное расположение радикалов цифрами. А также обозначениями орто-, мета-, пара-.

183. Напишите уравнения реакций, с помощью которых из бензола можно получить следующие соединения: а) 2-бром-2-фенилпропан;  б) 4-трет-бутил-2-нитротолуол; в) n-изопропилбензолсульфокислота;   г) 3-бром-4-метилацетофенон.

184. Каждое из следующих соединений способно претерпевать реакцию внутримолекулярного ацилирования с образованием циклического кетона. Напишите структурные формулы продуктов.

185. Назовите следующие соединения. Предложите способы их получения, исходя из доступных производных бензола