Органическая химия - Гуревич П.А.
Скачать (прямая ссылка):
СН3 СНз СН3
-? Напишите структуры 1). Е, Н, объясните, почему именно указанные кислоты образуются в результате деструкции Н, учитывая, что все реакции окисления идут до конца.
-? Укажите механизм взаимодействия Е с С, В с ЕтМ^Вг.
4) На последнем этапе проводят следующие реакции:
сі со3н
Н-> М-> искомый продукт
-? Запишите структурную формулу М.
-? Предложите механизм перехода М—»- искомый продукт
280
Решение и ответ. 1)
Н3С
2) Можно предположить два продукта взаимодействия карбоаниона магнийорганического соединения с С02: СН2=СН-СН(СН3)СООН и СН3--СН=СН-СН2СООН, однако спектр ЯМР позволяет однозначно сказать, что А - СН2=СН-СН(СН3)СООН - 2-метилбутен-З-овая кислота.
3)
н3
Н2С
НО'^
^ н2с^ но
ТвС1
н3
4) В2Н6 иКаВН4 нецелесообразно использовать, т.к. В2Н6 восстанавливает двойную связь, аМаВН4 ничего не восстановит (реакция идет очень плохо).
5)
н3с
СО
Е1Мсвг -ин
Н2-СвН„-1ЧН,'СГ
сн3 сн3
сн3
н3с
[О!
СН?ООН * СО; + сл^соон
оно
но | + сл.соон ¦ со.
сн3 ^
281
НэС
Задача 50. Рассмотрите цепочку превращений:
Н20, ВДО,
Н;0 |-
X-> X, + Х2
Х3 <г
Н.О Н»0,Но/' КМя04,НІ504 У
у->у,->у2->у3->у4
^ОН .
X, ->Х4
^У3
Известно также, что X и У - соединения элементов одной группы с одним и тем же элементом X, один из радиоактивных изотопов которого используется для определения возраста различных природных объектов.
-? Определите элемент Ъ, предложите формулы X и У.
-'? Определите неизвестные веществах, У., напишите полные молекулярные уравнения упомянутых в задаче реакций, а также уравнение распада упомянутого радиоактивного изотопа Ъ.
-? Предложите объяснение: почему для одного элемента более стабильно соединение с Ъ одного состава, а для другого - другого состава?
Решение. Вероятно, что элемент Ъ - С, имеющий радиоактивный изотоп НС, а соединения X и У, с различным составом, - М^2С3 и СаС2, по-разному реагирующие с Н20.
X - М^С,, X, - СН3С=СН, X, - СН2=С=СН2, Х3 - (СН3)20=О, Х4-СН3СООЫа, У-СаС2, У, - С.Н2, У2~СН3СН=0, У. - СН3СООН, У4- (СН3СОО)2Са.
М6С = Н7Н + °1|3.
282
б) Очевидно, проблема связана с размерами ионов М§2+ и Са2+. Больший радиус Са2+ позволяет стабилизировать больший ион С22", т.е. кристаллическая решетка СаС2 более устойчива, чем у гипотетического Са2С3 именно из-за соотношения радиусов.
Задача 51. Для анализа элемента А на примесь серы проводился следующий опыт. Взяли 1,0000 г образца и растворили при нагревании в крепком растворе НЖ)3. При этом вещество постепенно растворилось с образованием бесцветного раствора, и через некоторое время после окончания растворения при продолжении нагревания произошло быстрое образование над раствором бурых паров. Раствору дали остыть до комнатной температуры и затем к нему добавили раствор Ва(Ж)3)2, при этом выпало 0,1456 г белого осадка. Если этот осадок отфильтровать, прокалить с избытком угля, полученный остаток обработать раствором НС1, выделяющийся газ пропустить через подкисленный раствор РЬ(Ы03)2, взятый в заметном избытке, то выпадает 0,1494 г черного мелкокристаллического осадка с металлическим блеском. Затем опыт несколько изменили. Навеску исходного образца т=1,0000 г растворили при нагревании в НЫ03, а затем к полученному раствору добавили 10 г 25% раствора Н202. Выделилось столько 02, сколько может максимально прореагировать с 1,4427 г фосфора. К полученному также прозрачному раствору прилили Ва(Ж)3)2, после чего выпало 1,1876 г белого осадка.
-? Используя информацию опытов, определите элемент А и рассчитайте массовую долю Б в образце.
-? Напишите полные молекулярные уравнения упомянутых в задаче реакций.
Решение и ответ: а) В опыте с серой происходит следующее: Б + НЖ)3 = Н2804 + N0 + Н20 Ва(Ш3)2 + Н2Б04 = Ва804 + 2НШ3 ВаБО, + 4С = ВаБ + 4СО Ва8 + 2НС1~ВаС12 + Н,8
рь(сн3соо)2 + н^ = 2сн,соон + рьб
ш(Ва504) = 0.1494*233 / (207+32) = 0.1456.
Т.о. белый осадок в первом опыте - чистый Ва804. Значит во втором опыте также выпадает Ва804 вместе с другой солью Ва. Значит элемент (А) образует соединения, растворимые в воде с различной степенью окис-
283
ления. Вероятные переходы: Эл-Эл(2)-Эл(4), Эл-Эл(4)-Эл(6), Эл-Эл(З)-Эл(5), Эл-Эл(5)-Эл(7).
НД = Н20 + Vi 02,2Р + 3/2 02 = Р203.
Для двухэлектронного перехода при окислении Н202 подходит случай BaSe04. Можно проверить, что из упомянутых переходов больше вариантов нет.
б) 3Se + 4HN03 + Н20 = 3H2Se03 + 4NO
H,SeO, + Н,0, - H,Se04 + н2о
H",Se04 + Ba(N03)2 = BaSe04 + 2HN03
SV2HN03 = H2S04 + 2N0
H,SO^+ Ba(NO,)2 = BaS04 + 2HN03
Задача 52. Ниже приведен опыт по синтезу алленов.
:СВг,
СН3
СНзСН2СН2СНАІ *\ -> А->
сн3
СИ, СН3
И
СНз СН3 СНз СН3
Взаимодействие А с н-бутиллитием ведут при -30°С в среде эфира. Известно, что в качестве побочного продукта из реакционной смеси выделили- / \
? Напишите структурную формулу вещества А и предположите механизм взаимодействия А с н-ВиЬі.
Решение.
Задача 53. Ниже приводится описание многостадийного синтеза одного органического вещества.
Стадия 1. Смесь фталевого ангидрида, фенилуксусной кислоты и ацетата натрия нагревают до 2 Ю°С и затем выдерживают при 240 °С после окончания выделения газа А. Расплав охлаждают до 80° С, добавляют С2Н5ОН, фильтруют в горячем состоянии; после охлаждения из полученного фильтрата выпадает вещество В. Некоторые параметры соединения В: Мг = 222, ЯМР: 7,9-7,1 (м.,9Н), 6,27 (с, Ш)
