03.02.2009, termin „1”
Egzamin z Chemii Organicznej 2008/2009, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej
Zad.1. (9 p.) W jakich warunkach należy wykonać addycję bromowodoru do
2-metylopropenu, aby otrzymany bromek alkilowy mógł w reakcji Corey’a-House’a utworzyć
2,5-dimetylodimetyloheksan? Przedstaw schematy wymienionych reakcji.
Zad. 2. (14 p.) Podaj wzory produktów oznaczonych literami, ogólne nazwy
przeprowadzonych reakcji oraz wskaż produkty każdej z nich.
Zachodzące reakcje to: reakcja alifatycznej substytucji nukleofilowej (produkty B, C, E i F)
oraz reakcja eliminacji (produkty A i D).
Zad. 3. Podaj wzory związków wymienionych z nazwy oraz tych oznaczonych literami.
1. (14 p.)
2. (6 p.)
1
CH
3
CH CH
2
CH
2
CH
CH
3
CH
3
CH
3
2,5-dimetyloheksan
Br CH
2
CH
CH
3
CH
3
reakcja Corey'a-House'a
CH
2
C
CH
3
CH
3
2-metylopropen
1-bromo-2-metylopropan
HBr
(RO)
2
Br CH
2
CH
CH
3
CH
3
Li
Li CH
2
CH
CH
3
CH
3
CuBr
CH
2
CH
CH
3
CH
3
2
CuBr
Br CH
2
CH
CH
3
CH
3
CH
3
CH CH
2
CH
2
CH
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
C
CH
3
CH
3
Br
A
C
2
H
5
ONa
C
2
H
5
OH/H
2
O
A + B + C
Br
CH
CH
3
CH
3
C
2
H
5
ONa
C
2
H
5
OH/H
2
O
D + E
E + F
CH
3
C
CH
3
CH
3
Br
A
C
2
H
5
ONa
C
2
H
5
OH/H
2
O
CH
3
C
CH
3
CH
2
A
CH
3
C
CH
3
CH
2
CH
3
C
CH
3
CH
3
OH
CH
3
C
CH
3
CH
3
OC
2
H
5
+
+
B
C
Br
CH
CH
3
CH
3
C
2
H
5
ONa
C
2
H
5
OH/H
2
O
+
+
CH
CH
2
CH
3
OC
2
H
5
CH
CH
3
CH
3
D
E
OC
2
H
5
CH
CH
3
CH
3
E
OH
CH
CH
3
CH
3
F
A
KOH
EtOH
B HBr
C
KOH
EtOH
D
1) ?
2) ?
aceton + kwas octowy
1) O
3
2) Zn/H
2
O
2-metylopropanal + formaldehyd
NaNH
2
ciekły NH
3
A
acetylen
O
CH
H
2
C
CH
3
B
H
2
O/H
+
C
kw. solny
ZnCl
2
D
(C
5
H
7
Cl)
03.02.2009, termin „1”
1.
2.
Zad. 4. Przedstaw podane poniżej przekształcenia za pomocą wzorów chemicznych oraz
podaj reagenty i warunki reakcji niezbędne do ich wykonania.
1. (8 p.)
benzen
→
bromobenzen
→
bromek fenylomagnezu
→
alkohol benzylowy
→
benzaldehyd
2. (6 p.)
toluen
→
kwas benzoesowy
→
chlorek benzoilu
→
N-metylobenzamid
→
N-metylobenzyloamina
2
A
KOH
EtOH
B
HBr
C
KOH
EtOH
D
1)KM nO
4
,
∆
T
2) H
2
O/H
+
kwas octowy
1) O
3
2) Zn/H
2
O
formaldehyd
CH
3
CH
C
O
CH
3
H
2-metylopropanal
H
C
O
H
+
CH
3
CH
CH
CH
2
CH
3
CH
3
CH
CH
2
CH
2
Br
CH
3
CH
3
CH
CH
CH
3
CH
3
Br
CH
3
C
CH CH
3
CH
3
CH
3
C
O
CH
3
+
CH
3
C
O
OH
aceton
NaNH
2
c. NH
3
A
acetylen
O
CH
H
2
C
CH
3
B
H
2
O/H
+
C
kw. solny
ZnCl
2
D (C
5
H
7
Cl)
HC
CH
HC
C Na
ONa
CH
CH
2
CH
3
C
HC
OH
CH
CH
2
CH
3
C
HC
Cl
CH
CH
2
CH
3
C
HC
Br
MgBr
CH
2
OH
CHO
Br
2
Fe
Mg
bezwodny
eter
1) HCHO
2) H
2
O/H
+
[O]
[O] =
chlorochromian
pirydyny
N
N
CrO
3
* 2
H CrO
3
Cl
odczynnik
Colinsa
lub
lub
(CH
3
)
2
SO/
ClC(O)-C(O)Cl
CO
2
H
C
C
CH
2
NH-CH
3
[O]
[O] = K
2
Cr
2
O
7
/H
2
SO
4,
∆
T lub 1) KMnO
4
,
∆
T; 2) H
2
O/H
+
CH
3
O
Cl
O
H
N CH
3
SOCl
2
lub PCl
5
CH
3
NH
2
LiAlH
4
03.02.2009, termin „1”
3. (8 p.)
propen
→
1-bromopropan
→
CH
3
−
CH
2
−
CH
2
−
CN
→
kwas masłowy
→
butanian etylu
Zad. 5. (7 p.) W odniesieniu do pokazanych poniżej związków, podaj:
a.
podaj nazwę związku A z uwzględnieniem jego konfiguracji absolutnej
A, kwas (S)-2-bromo-2,3-dimetylobutanowy
b.
konfigurację absolutną związków B i C,
B C
c.
narysuj wzór przestrzenny stereoizomeru związku B,
d.
narysuj wzór krzyżowy Fischera związku C.
Zad. 6. Podaj wzory strukturalne substratów organicznych, z których można otrzymać
poniższe związki we wskazanych reakcjach:
a. (6 p.) 1-fenylo-2-metylopropen (w reakcji Wittiga),
b. (6 p.) trans-1,2,4,5-tetrametylocykloheksen (w reakcji Dielsa-Aldera),
3
COOH
H
3
C
CH(CH
3
)
2
Br
CH
2
CH
CH
3
CH
2
Br
CH
2
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
CO
2
H
CH
2
CH
2
CH
3
CN
CH
2
CH
2
CH
3
C
O
OC
2
H
5
Br
2
(RO)
2
KCN
DM SO
H
2
O/H
+
∆
T
C
2
H
5
OH
H
+
C
6
H
5
(R)
CH
3
H
3
CH
2
C
Cl
CH
2
OCH
3
(S)
CH
3
NC
H
C
6
H
5
H
3
C
CH
2
CH
3
Cl
CH
2
OCH
3
CH
3
CN
H
i
lub
C
C
CH
3
H
CH
3
C
C
CH
3
H
CH
3
O
Ph
3
P
i
C
C
CH
3
H
CH
3
PPh
3
O
CH
3
CH
3
H
3
C
H
3
C
CH
2
CH
2
H
3
C
H
3
C
H
3
C
H
CH
3
H
i
03.02.2009, termin „1”
c. (4 p.) 1,3-difenylo-1-oksoprop-2-en [C
6
H
5
-C(O)-CH=CH-C
6
H
5
, w reakcji kondensacji
aldolowej].
Zad. 7. (12 p.) Wyjaśnij regioselektywność reakcji nitrowania nitrobenzenu na podstawie
porównania budowy odpowiednich kompleksów sigma (narysuj struktury mezomeryczne tych
kompleksów).
Przy podstawieniu elektrofila (kationu nitroniowego, NO
2
+
) w pozycję orto lub para
struktury zaznaczone ramkami są szczególnie nietrwałe, ponieważ ładunek dodatni jest
zlokalizowany na atomie węgla związanym z podstawnikiem posiadającym cząstkowy
ładunek dodatni (podst. elektronoakceptorowym). Przy podstawieniu elektrofila w pozycję
meta w żadnej ze struktur ładunek dodatni nie jest zlokalizowany na atomie węgla związanym
z ww. podstawnikiem; dlatego produktem reakcji jest m-dinitrobenzen.
4
i
C
CH
CH
O
O
C
H
C
CH
3
O
NO
2
NO
2
H
NO
2
NO
2
H
NO
2
NO
2
H
NO
2
NO
2
H
NO
2
NO
2
H
NO
2
NO
2
H
NO
2
NO
2
H
NO
2
NO
2
H
NO
2
NO
2
H
NO
2
orto
p ara
meta
NO
2