Zestaw A
termin „1”; 01.02.2008
Egzamin z Chemii Organicznej 2007/2008, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej
Zad. 1. (34p) Przedstaw schematy poniższych reakcji (za pomocą wzorów strukturalnych)
oraz podaj nazwy produktów (oprócz podpunktu 10):
1.(3p) bromek fenylomagnezu + (1) aldehyd mrówkowy, (2) HCl
(aq) →
(addycja zw. Grignarda do związków karbonylowych)
alkohol benzylowy
2.(4p) benzyloamina + (1) aceton wobec H
+
, (2) LiAlH
4
→
(aminowanie redukcyjne aldehydów i ketonów)
benzylo-izopropyloamina
3.(5p) propanian etylu + (1) LiAlH
4
, (2) HCl aq
→
(redukcja estrów)
propan-1-ol etanol
4.(3p) alkohol benzylowy + chlorek benzoilu →
(estryfikacja alkoholi)
benzoesan benzylu
5.(3p) benzaldehyd + NH
2
OH (kat. H
+
) →
(addycja amoniaku i jedo pochodnych do aldehydów i ketonów)
oksym benzaldehydu
1
MgBr
H H
O
CH
2
OMgBr
CH
2
OH
+
HCl aq
CH
2
OH
O
Cl
C
O
OCH
2
+
CH
2
NH
2
H
3
C CH
3
O
H
+
CH
2
N C
CH
3
CH
3
LiAlH
4
CH
2
N C
H
CH
3
CH
3
H
+
O
H
NH
2
OH
H
+
CH N-OH
+
CH
3
CH
2
O CH
2
CH
3
O
(1) LiAlH
4
CH
3
CH
2
CH
2
OH
CH
2
CH
3
OH
+
(2) HCl aq
6.(3p) p-izopropylofenol + bezwodnik octowy →
(estryfikacja fenoli)
octan p-izopropylofenolu kwas octowy
7.(5p) (R)-2-chloro-2-fenylobutan + H
2
O (nadmiar) →
(substytucja nukleofilowa halogenków alkilowych, solwoliza, S
N
1)
(R)-2-fenylobutan-2-ol
(S)-2-fenylobutan-2-ol
8.(3p) 3,3-dimetylo-2-butanon + 3 mole I
2
+ NaOH (nadmiar) →
[reakcja haloformowa (jodoformowa)]
2,2-dimetylopropionian sodu jodoform
9.(3p) benzamid + NaOH
(aq) (nadmiar, ∆t) →
(hydroliza amidów kwasowych)
benzoesan sodu
10.(2p) chlorek p-nitrobenzenodiazoniowy + m-krezol, pH 9 →
(sprzęganie soli diazoniowych)
2
OH
(CH
3
)
2
CH
CH
3
O
CH
3
O
O
O
(CH
3
)
2
CH
O
CH
3
CH
3
O
OH
+
+
Ph
(R)
Cl
CH
3
CH
3
CH
2
H
2
O
Ph
(R)
OH
CH
3
CH
3
CH
2
Ph
(S)
OH
CH
3
CH
2
CH
3
+
nadmiar
C
O
NH
2
C
O
ONa
NaOH
nadmiar
+ NH
3
CH
3
C
O
C
CH
3
CH
3
CH
3
ONa
C
O
C
CH
3
CH
3
CH
3
I
2
/NaOH
+ CHI
3
N
2
+
Cl
−
NO
2
CH
3
OH
N=N
O
2
N
H
3
C
OH
+
pH 9
Ph
(R)
Cl
CH
3
CH
3
CH
2
H
2
O
Ph
(R)
OH
CH
3
CH
3
CH
2
Ph
(S)
OH
CH
3
CH
2
CH
3
+
nadmiar
Zad. 2. (6p) Wykonaj następujące polecenia:
a. podaj nazwę związku A z uwzględnieniem jego konfiguracji absolutnej oraz określ
konfigurację absolutną związków B i C,
b. narysuj wzór przestrzenny stereoizomeru związku B,
c. narysuj wzór krzyżowy Fischera związku C.
A
B
C
kwas (S)-2-bromo-2,3-
dimetylobutanowy
3
CH
2
OCH
3
(S)
CH
3
NC
H
C
6
H
5
(S)
H
3
C
CH
2
CH
3
Br
COOH
(S)
H
3
C
CH(CH
3
)
2
Br
CH
2
OCH
3
(R)
H
3
C
CN
H
CH
3
CH
2
C
6
H
5
(S)
Br
CH
3
Zad. 3. (12p) Wyjaśnij regioselektywność reakcji nitrowania nitrobenzenu na podstawie
porównania budowy odpowiednich kompleksów sigma (narysuj struktury mezomeryczne tych
kompleksów).
Struktury A i E - szczególnie nietrwałe; ładunek dodatni zlokalizowany na atomie węgla
związanym z podstawnikiem posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.
W żadnej ze struktur ładunek dodatni nie jest zlokalizowany na atomie węgla związanym z
podstawnikiem posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.
W reakcjach S
E
z udziałem pochodnych benzenu z podstawnikami posiadającymi cząstkowy
ładunek dodatni na atomie związanym z atomem węgla z pierścienia aromatycznego
otrzymuje się meta-
podstawione produkty
, ponieważ tylko wtedy w kompleksie
σ
(sigma)
ładunek dodatni nie jest zlokalizowany na atomie węgla związanym z podstawnikiem
posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.
4
A
B
C
D
E
F
Zad. 4. (16p) Podaj wzory strukturalne oraz nazwy substratów organicznych, z których
można otrzymać poniższe związki we wskazanych reakcjach:
a. (6p) 1-fenylo-2-metylopropen (w reakcji Wittiga)
aceton
benzaldehyd
b. (6p) trans-1,2,4,5-tetrametylocykloheksen (w reakcji Dielsa-Aldera)
2,3-dimetylobuta-1,3-dien
(E)-but-2-en
c. (4p) 1,3-difenylo-1-oksoprop-2-en [C
6
H
5
-C(O)-CH=CH-C
6
H
5
, w reakcji kondensacji
aldolowej]
benzaldehyd
acetofenon
Zad. 5. (10p) Podaj budowę i nazwy wszystkich produktów, jakie powstaną w reakcji
kondensacji Claisena octanu etylu i propionianu etylu oraz napisz schematy zachodzących
reakcji.
5
C
C
H
3
C
H
3
C
H
O
C
H
3
C
H
3
C
C
Ph
3
P
H
PPh
3
C
H
3
C
H
3
C
C
O
H
i
lub
i
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
i
C
CH
CH
O
O
C
H
C
H
3
C
O
CH
3
CH
2
C
O
OC
2
H
5
CH
3
CH
2
C
O
OC
2
H
5
CH
3
C
O
OC
2
H
5
CH
3
C
O
OC
2
H
5
C
2
H
5
ONa
C
2
H
5
ONa
CH
3
CH
2
C
O
OC
2
H
5
CH
3
CH
2
C
O
OC
2
H
5
C
2
H
5
ONa
CH
3
C
O
OC
2
H
5
C
2
H
5
ONa
CH
3
C
O
OC
2
H
5
CH
3
C
O
CH
2
C
O
OC
2
H
5
CH
3
CH
2
C
O
CH
2
C
O
OC
2
H
5
CH
3
CH
2
C
O
CH C
O
OC
2
H
5
CH
3
CH
3
C
O
CH C
O
OC
2
H
5
CH
3
+
+
+
3-oksopentanian etylu
2-metylo-3-oksopentanian etylu
3-oksobutanian etylu
propionian etylu
octan etylu
+
2-metylo-3-oksobutanian etylu
propionian etylu
octan etylu
Zad. 6. (30p) Przedstaw schematy poniższych reakcji (za pomocą wzorów strukturalnych)
oraz podaj nazwy związków oznaczonych literami:
1.A + (1) NH
2
NH
2
, (2) KOH, ∆t → p-nitropropylobenzen (redukcja Wolfa-Kiżnera)
2.B + K
2
Cr
2
O
7
/H
+
→ kwas p-nitrobenzoesowy (utlenianie alkoholi lub utlenianie
łańcuchów bocznych w alkilobenzenach)
3.C + (1) O
3
, (2) Zn/H
2
O → aldehyd benzoesowy (ozonoliza alkenów)
4.D + anilina (2 mole) → N-fenyloacetamid (acetanilid) + chlorek aniliniowy (otrzymywanie
amidów kwasowych)
5.E + NaOH (50%, ∆t) → benzoesan sodu + alkohol benzylowy (reakcja Cannizzaro)
6.F + (1) jodek metylomagnezu (2 mole), (2) HCl (aq) → alkohol tert-butylowy (addycja zw.
Grignarda do estrów – otrzymywanie alkoholi trzeciorzędowych)
6
NO
2
O C
2
H
5
O
2
N
CH
2
C
2
H
5
(1) NH
2
NH
2
, (2) KOH,
t
p-nitropropiofenon
O H
CH CH
(1) O
3
, (2) Zn/H
2
O
1,2-difenyloetan
H
3
C
Cl
O
NH
2
HN CH
3
O
NH
3
+
Cl
−
+
+
chlorek acetylu
O H
O ONa
CH
2
OH
NaOH (50%, t)
+
benzaldehyd
C
CH
3
OC
2
H
5
O
C
CH
3
H
3
C
CH
3
OH
(1) CH
3
MgI, (2) HCl aq
octan etylu
NO
2
CH
2
OH
NO
2
O OH
K
2
Cr
2
O
7
/ H
+
alkohol p-nitrobenzylowy
NO
2
CH
3
lub
p-nitrotoluen
7.G + jodek metylu → 4-bromoanizol (eter 4-bromofenylowo-metylowy) + NaI (reakcja
Williamsona)
8.H + 1-bromobutan → hept-2-yn + NaBr (alkilowanie alkinów terminalnych)
9.I + KMnO
4
(aq), 0
°
C → butano-2,3-diol (utlenianie alkenów)
10.J + NaOH (aq) (nadmiar) → p-metylobenzoesan sodu + etanol (hydroliza estrów)
7
ONa
Br
CH
3
I
OCH
3
Br
4-bromofenolan sodu
O OC
2
H
5
CH
3
O ONa
CH
3
NaOH (aq, nadmiar)
+ C
2
H
5
OH
p-metylobenzoesan etylu
CH CH
H
3
C
CH
3
OH OH
CH CH
H
3
C
CH
3
KMnO
4
(aq), 0°C
but-2-en
CH
3
-C
C-Na
C
3
H
7
CH
2
Br
CH
3
-C
C-CH
2
C
3
H
7
+
propynylosód
Zestaw B
termin
„1”;
01.02.2008
Egzamin z Chemii Organicznej 2007/2008, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej
Zad. 1. (16p) Podaj wzory strukturalne oraz nazwy substratów organicznych, z których
można otrzymać poniższe związki we wskazanych reakcjach:
a. (6p) trans-1,2,4,5-tetrametylocykloheksen (w reakcji Dielsa-Aldera)
2,3-dimetylobuta-1,3-dien
(E)-but-2-en
b. (4p) 1,3-difenylo-1-oksoprop-2-en [C
6
H
5
-C(O)-CH=CH-C
6
H
5
, w reakcji kondensacji
aldolowej]
benzaldehyd
acetofenon
c. (6p) 1-fenylo-2-metylopropen (w reakcji Wittiga)
aceton
benzaldehyd
Zad. 2. (30p) Przedstaw schematy poniższych reakcji (za pomocą wzorów strukturalnych)
oraz podaj nazwy związków oznaczonych literami:
1.A + (1) O
3
, (2) Zn/H
2
O → aldehyd benzoesowy (ozonoliza alkenów)
2.B + (1) NH
2
NH
2
, (2) KOH, ∆t → p-nitropropylobenzen (redukcja Wolfa-Kiżnera)
8
C
C
H
3
C
H
3
C
H
O
C
H
3
C
H
3
C
C
Ph
3
P
H
PPh
3
C
H
3
C
H
3
C
C
O
H
i
lub
i
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
i
C
CH
CH
O
O
C
H
C
H
3
C
O
NO
2
O C
2
H
5
O
2
N
CH
2
C
2
H
5
(1) NH
2
NH
2
, (2) KOH,
t
p-nitropropiofenon
O H
CH CH
(1) O
3
, (2) Zn/H
2
O
1,2-difenyloetan
3.C + (1) jodek metylomagnezu (2 mole), (2) HCl (aq) → alkohol tert-butylowy (addycja
zw. Grignarda do estrów – otrzymywanie alkoholi trzeciorzędowych)
4.D + jodek metylu → 4-bromoanizol (eter 4-bromofenylowo-metylowy) + NaI (reakcja
Williamsona)
5.E + K
2
Cr
2
O
7
/H
+
→ kwas p-nitrobenzoesowy (utlenianie alkoholi lub utlenianie
łańcuchów bocznych w alkilobenzenach)
6.F + 1-bromobutan → hept-2-yn + NaBr (alkilowanie alkinów terminalnych)
7.G + anilina (2 mole) → N-fenyloacetamid (acetanilid) + chlorek aniliniowy (otrzymywanie
amidów kwasowych)
8.H + NaOH (50%, ∆t) → benzoesan sodu + alkohol benzylowy (reakcja Cannizzaro)
9
H
3
C
Cl
O
NH
2
HN CH
3
O
NH
3
+
Cl
−
+
+
chlorek acetylu
O H
O ONa
CH
2
OH
NaOH (50%, t)
+
benzaldehyd
C
CH
3
OC
2
H
5
O
C
CH
3
H
3
C
CH
3
OH
(1) CH
3
MgI, (2) HCl aq
octan etylu
ONa
Br
CH
3
I
OCH
3
Br
4-bromofenolan sodu
NO
2
CH
2
OH
NO
2
O OH
K
2
Cr
2
O
7
/ H
+
alkohol p-nitrobenzylowy
NO
2
CH
3
lub
p-nitrotoluen
CH
3
-C
C-Na
C
3
H
7
CH
2
Br
CH
3
-C
C-CH
2
C
3
H
7
+
propynylosód
9.I + NaOH (aq) (nadmiar) → p-chlorobenzoesan sodu + etanol (hydroliza estrów)
10.J + KMnO
4
(aq), 0
°
C → butano-2,3-diol (utlenianie alkenów)
Zad. 3. (6p) Wykonaj następujące polecenia:
a. podaj nazwę związku C z uwzględnieniem jego konfiguracji absolutnej oraz określ
konfigurację absolutną związków A, B,
b. narysuj wzór krzyżowy Fischera związku B,
c. narysuj wzór przestrzenny stereoizomeru związku A.
A
B
C
(S)-2-bromo-2-fenylobutan
10
C
6
H
5
(S)
H
3
C
CH
2
CH
3
Br
CH
2
OCH
3
(S)
CH
3
NC
H
COOH
(S)
H
3
C
CH(CH
3
)
2
Br
COOH
(R)
CH
3
(H
3
C)
2
HC
Br
H
CH
2
OCH
3
CN
CH
3
O OC
2
H
5
Cl
O ONa
CH
3
NaOH (aq, nadmiar)
+ C
2
H
5
OH
p-chlorobenzoesan etylu
CH CH
H
3
C
CH
3
OH OH
CH CH
H
3
C
CH
3
KMnO
4
(aq), 0°C
but-2-en
Zad. 4. (12p) Wyjaśnij regioselektywność reakcji nitrowania nitrobenzenu na podstawie
porównania budowy odpowiednich kompleksów sigma (narysuj struktury mezomeryczne tych
kompleksów).
Struktury A i E - szczególnie nietrwałe; ładunek dodatni zlokalizowany na atomie węgla
związanym z podstawnikiem posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.
W żadnej ze struktur ładunek dodatni nie jest zlokalizowany na atomie węgla związanym z
podstawnikiem posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.
W reakcjach S
E
z udziałem pochodnych benzenu z podstawnikami posiadającymi cząstkowy
ładunek dodatni na atomie związanym z atomem węgla z pierścienia aromatycznego
otrzymuje się meta-
podstawione produkty
, ponieważ tylko wtedy ładunek dodatni nie jest
zlokalizowany na atomie węgla związanym z podstawnikiem posiadającym cząstkowy
ładunek dodatni.
11
A
B
C
D
E
F
Zad. 5. (10p) Podaj budowę i nazwy wszystkich produktów, jakie powstaną w reakcji
kondensacji Claisena butanianu etylu i propionianu etylu oraz napisz schematy zachodzących
reakcji.
Zad. 6. (34p) Przedstaw schematy poniższych reakcji (za pomocą wzorów strukturalnych)
oraz podaj nazwy produktów (oprócz podpunktu 10):
1.(2p) chlorek p-nitrobenzenodiazoniowy + m-krezol, pH 9 →
(sprzęganie soli diazoniowych)
2.(3p) bromek fenylomagnezowu + (1) aldehyd mrówkowy, (2) HCl
(aq) →
(addycja zw. Grignarda do związków karbonylowych)
alkohol benzylowy
3. (3p) benzamid + NaOH
(aq) (nadmiar, ∆t) →
(hydroliza amidów kwasowych)
benzoesan sodu
12
N
2
+
Cl
−
NO
2
CH
3
OH
N=N
O
2
N
H
3
C
OH
+
pH 9
MgBr
H H
O
CH
2
OMgBr
CH
2
OH
+
HCl aq
C
O
NH
2
C
O
ONa
NaOH
nadmiar
+ NH
3
C
O
OC
2
H
5
CH
3
CH
2
CH
3
CH
2
C
O
OC
2
H
5
C
2
H
5
CH
2
C
O
OC
2
H
5
OC
2
H
5
C
2
H
5
CH
2
C
O
CH
3
CH
2
C
O
OC
2
H
5
C
2
H
5
CH
2
C
O
OC
2
H
5
C
2
H
5
ONa
C
2
H
5
ONa
C
2
H
5
ONa
C
O
OC
2
H
5
CH
3
CH
2
OC
2
H
5
C
2
H
5
CH
2
C
O
C
2
H
5
ONa
CH
3
CH
2
C
O
CH C
O
OC
2
H
5
CH
3
CH
3
CH
2
C
O
CH C
O
OC
2
H
5
C
2
H
5
C
2
H
5
CH
2
C
O
CH C
O
OC
2
H
5
CH
3
C
2
H
5
CH
2
C
O
CH C
O
OC
2
H
5
C
2
H
5
+
+
+
2-metylo-3-oksopentanian etylu
2-etylo-3-oksoheksanian etylu
2-etylo-3-oksopentanian etylu
butanian etylu
propionian etylu
+
2-metylo-3-oksoheksanian etylu
4.(4p) benzyloamina + (1) aceton wobec H
+
, (2) LiAlH
4
→
(aminowanie redukcyjne aldehydów i ketonów)
benzylo-izopropyloamina
5.(3p) 3,3-dimetylo-2-butanon + 3 mole I
2
+ NaOH (nadmiar) →
[reakcja haloformowa (jodoformowa)]
2,2-dimetylopropionian sodu jodoform
6.(5p) propanian etylu + (1) LiAlH
4
, (2) HCl aq
→
(redukcja estrów)
propan-1-ol etanol
7. (3p) alkohol benzylowy + chlorek benzoilu →
(estryfikacja alkoholi)
benzoesan benzylu
8.(5p) (R)-2-chloro-2-fenylobutan + H
2
O (nadmiar) →
(substytucja nukleofilowa halogenków alkilowych, solwoliza, S
N
1)
(R)-2-fenylobutan-2-ol
(S)-2-fenylobutan-2-ol
9.(3p) benzaldehyd + NH
2
OH (kat. H
+
) →
(addycja amoniaku i jedo pochodnych do aldehydów i ketonów)
oksym benzaldehydu
10.(3p) p-izopropylofenol + bezwodnik octowy →
(estryfikacja fenoli)
octan p-izopropylofenolu kwas octowy
13
OH
(CH
3
)
2
CH
CH
3
O
CH
3
O
O
O
(CH
3
)
2
CH
O
CH
3
CH
3
O
OH
+
+
CH
2
NH
2
H
3
C CH
3
O
H
+
CH
2
N C
CH
3
CH
3
LiAlH
4
CH
2
N C
H
CH
3
CH
3
H
+
CH
2
OH
O
Cl
C
O
OCH
2
+
Ph
(R)
Cl
CH
3
CH
3
CH
2
H
2
O
Ph
(R)
OH
CH
3
CH
3
CH
2
Ph
(S)
OH
CH
3
CH
2
CH
3
+
nadmiar
CH
3
C
O
C
CH
3
CH
3
CH
3
ONa
C
O
C
CH
3
CH
3
CH
3
I
2
/NaOH
+ CHI
3
O
H
NH
2
OH
H
+
CH N-OH
+
CH
3
CH
2
O CH
2
CH
3
O
(1) LiAlH
4
CH
3
CH
2
CH
2
OH
CH
2
CH
3
OH
+
(2) HCl aq
Document Outline