1. Anilinę poddano następującej sekwencji reakcji. Narysuj wzór strukturalny i podaj nazwę związku C

+

-

+

-

NH

Cl

Cl

2

NH3

NH

NH

3

2

HCl

st. HNO , st. H SO

-

3

2

4

OH

NO

NO

2

2

A

B

C

NH

meta-nitroanilina

2

+ O

N

O -

2. Pewien alken poddano reakcji z ozonem, a następnie redukcji cynkiem. W wyniku sekwencji przemian otrzymano aceton i propanal. Narysuj wzór i podaj nazwę alkenu.

CH

O

CH CH CH

3

3

3

2

C

CH CH CHO +

3

2

H C

3

C

CH

CH

Zn/H2O

3

3

O

2-metylo-2-penten

3. Uszereguj poniższe związki według rosnącej kwasowości: kwas benzoesowy, kwas p-nitrobeznsoesowy, fenol, alkohol benzylowy ODP: alkohol benzylowy, fenol, kwas benzoesowy, kwas p-nitrobenzoesowy Fenole są bardziej kwasowe niż alkohole, ponieważ anion fenylowy jest stabilizowany przez rezonans:

..

.. -

..

..

..

-

: O:

: O:

: O

: O

: O

..

.

.

-

-

-..

Kwas benzoesowy jest bardziej kwaśny od fenolu, w wyniku elektroujemności. Pary elektronowe wiązania C-O przesunięte są w stronę atomu tlenu (atom tlenu jest bardziej elektroujemny od atomu węgla), co przyczynia się do „wyciągania” elektronów z pierścienia aromatycznego.

Duży wpływ na kwasowość związków aromatycznych wywierają podstawniki obecne w pierścieniu. Mogą one oddziaływać mezomerycznie lub indukcyjnie. Efekt mezomeryczny jest skuteczny z położenia orto- lub/i para-.

Grupy elektrodonorowe wykazujące efekt +M (EDG), np. -CH3, -OCH3, -NH2, -NHR czy -NR2

obniżają kwasowość fenoli, natomiast grupy o efekcie -M (EWG), np. halogeny, -NO2, -COOH

i -CN zwiększają moc kwasową fenoli.

Atom azotu „wyciąga” elektrony z pierścienia, gdyż jest bardziej elektroujemny od atomu węgla, po czym elektrony te wraz z elektronami wiązania N-O przesuwają się w kierunku atomu tlenu (atom tlenu bardziej elektroujemny od atomu azotu).

4. Zaproponuj metodę otrzymywania kwasu benzoesowego z benzenu i dowolnych odczynników nieorganicznych.

Cl

MgCl

COOH

Mg

+ Cl +

CO2

2

FeCl3

Et O

2

H+

CH

COOH

3

AlCl3

KMnO4

+

CH Br

3

5. W jaki sposób można otrzymać oktan-4-on, mając do dyspozycji butan-1-ol, jako jedyne źródło atomów węgla w cząsteczce produktu i inne odczynniki nieorganiczne?

1) Jeden mol butan-1-olu należy utlenić PCC do aldehydu (butanalu, C3H7CHO).

2) Drugi mol butan-1-olu po wytrząśnięciu ze stęż. HCl daje 1-chlorobutan

(C4H9Cl).

3) Następnie 1-chlorobutan z Mg w eterze dietylowym daje chlorek n-butylomagnezowy (odczynnik Grignarda C4H9MgCl).

4) Kolejno należy przeprowadzić addycję chlorku n-butylomagnezowego do butanalu, następnie hydrolizę pośredniego adduktu do alkoholu i na końcu utl. do oktan-4-onu

PCC

CH CH CH CHO

CH CH CH CH OH

3

2

2

3

2

2

2

stężony HCl

CH CH CH CH OH

CH CH CH CH Cl

3

2

2

2

3

2

2

2

Mg

CH CH CH CH Cl

CH CH CH CH MgCl

3

2

2

2

3

2

2

2

eter dietylowy

O

eter

CH CH CH CH MgCl

CH CH CH C

3

2

2

2

+

3

2

2

H

-

+

O Mg Cl

OH

H O+

3

CH CH CH C

3

2

2

CH CH CH CH

2

2

2

3

CH CH CH C

3

2

2

CH CH CH CH

2

2

2

3

H

H

OH

O

utl.

CH CH CH C

CH CH CH C

3

2

2

CH CH CH CH

CH CH CH CH

2

2

2

3

3

2

2

2

2

2

3

H

6. Mając do dyspozycji benzen i inne odczynniki organiczne i nieorganiczne zaproponuj najbardziej efektywną metodę otrzymywania p-bromoaniliny.

NO2

NHCOCH3

NHCOCH3

HNO3/H2SO4

(CH3CO)2O

Br2

acetanilid

NH

Br

2

p-bromoacetanilid

H2O/ H+

Br

7. Zaproponuj metodę otrzymywania benzyloaminy z aniliny. W jednym z etapów proszę wykorzystać reakcję diazowania.

H+

HNO

NO+ + H O

2

2

+

H

NH

N

N

C

2

2

NH

2

2

HNO2

HCl

HCN

H2

8. W którym z pierścieni i w jakim położeniu może zajść reakcja bromowania benzanilidu? Odpowiedź uzasadnić.

O

N

H

9. Przeprowadzono następującą reakcję. Podaj nazwę i wzór związku A.

H C

C

CH

3

3

O

propanon (aceton) ZWIĄZEK A

10. Uszereguj następujące związki wg malejącej zasadowości: anilina, cykloheksyloamina, p-nitroanilina, p-metyloanilina. Odpowiedź uzasadnić.

11. Uszereguj następujące związki wg malejących właściwości kwasowych: fenol, cykloheksanol, kwas p-nitrobenzoesowy, kwas benzoesowy.

12. Który z poniższych związków będzie miał najniższą temperaturę wrzenia: heksan, pentan, 2,2-dimetylopropan, 2-metylobutan. Odpowiedź uzasadnić.

Najniższą temperaturę wrzenia ma 2,2-dimetylopropan, ponieważ temperatura wrzenia alkanów rośnie wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej ( czyli heksan ma najwyższą) oraz obniża się wraz ze wzrostem rozgałęzienia alkanu ( pentan – cząsteczka prosta, 2,2-dimetylopropan – dwa odgałęzienia oraz 2-metylobutan – jedno odgałęzienie; te

alkany mają 5 atomów węgla ale 2,2-dimetylopropan ma najbardziej rozgałęziony z nich łańcuch).

Chwilowo indukowane dipole cząsteczkowe mają krótki czas życia i stale ulegają przemianom, lecz efekt sumaryczny ich ogromnej liczby wytwarza siły przyciągania wystarczające do tego, aby dana substancja była w stanie ciekłym. Jedynie wówczas gdy użyje się wystarczającej ilości energii do przezwyciężenia tych sił, dochodzi wrzenia cieczy. Zgodnie z oczekiwaniami siły dyspersyjne zwiększają się wraz ze wzrostem rozmiarów cząsteczki, co wyjaśnia wyższe temperatury wrzenia alkanów o większej masie cząsteczkowej.

Ponieważ alkany rozgałęzione mają kształt bardziej sferyczny (kulisty) niż alkany normalne więc mają one mniejszą powierzchnię a zatem wykazują słabsze siły dyspersyjne i w konsekwencji charakteryzują się niższymi temperaturami wrzenia w porównaniu z alkanami normalnymi.

13. Zaznacz asymetryczne atomy węgla w poniższej cząsteczce.

HO

+

-

H C

CH N(CH ) OH

3

O

2

3 3

14. Proszę obliczyć rzeczywisty wzór węglowodoru, który w normalnych warunkach jest gazem o gęstości 2,59 g/dm3 i zawiera 82,8% węgla.

15. Próbkę pewnego związku organicznego o masie 3,10 mg poddano analizie spaleniowej otrzymując 4,40mg CO2 oraz 2,70 mg H2O. Ciężar cząsteczkowy związku oznaczono metodą MS uzyskując wartość 62. Jaki jest rzeczywisty wzór cząsteczkowy tego związku?

16. Do 20 cm3 30% wodnego roztworu fenolanu sodu (d=1.35 g/cm3) dodano 7cm3 chlorku benzoilu (d=1,21 g/cm3). Otrzymano 10g produktu. Oblicz wydajność reakcji.

17. Zmieszano 4cm3 propan-2-olu (d=0.785 g/cm3) z 20g 50%-wego roztworu HBr. Otrzymano 3,1g produktu. Oblicz wydajność rekacji.

stez. H2SO4

+ H

CH -CH-CH

+ HBr

CH -CH-CH

2O

3

3

3

3

OH

Br

Mpropan-2-ol= 60,09g/mol MHBr=80,91g/mol M2-bromopropan=123g/mol d=m/V

m= 0,785*4=3,14g

Cp=(ms/mr )*100%

ms=50*20/100=10g

Obliczam niedomiar:

60,09g/mol-80,91g/mol

3,14g -x

X=4,23g ( nadmiar HBr, więc do obliczeń dalszych bierzemy propan-2-ol, który jest w niedomiarze) Obliczam masę teoretyczna.

60,09g/mol-123g/mol

3,14g -x

X=6,43g tyle powinno powstać przy 100% wyd. reakcji

Obliczam wydajność:

W=(3,1g/6,43g)*100=48,21%

18. Oblicz wydajność reakcji 4g benzaldehydu z 0,4g hydrazyny jeżeli w jej wyniku otrzymano 2g produktu.

208,29g

106,14g

O

H

32,06g

H

N

H

2

2N NH2

2 H

N

2O

H

W reakcji w niedomiarze jest hydrazyna.

Zatem

32,06g

-

208,29g

0,4g

-

x

X=(0,4*208,29)/32,06

X=2,60g

Wydajność:

W=(2/2,60)*100%=76,92%