Praca domowa 3 - rozwiązanie
Zad. 1. (6p)
Podać najbardziej prawdopodobny wynik podanych niżej reakcji i określić ich mechanizm
jako S
N
1, S
N
2, E1 lub E2 bądź zaznaczyć, że dana reakcja nie zachodzi.
(a) bromek metylu + NaNO
2
/DMF →
(b) jodek etylu + NaOH/H
2
O →
(c) chlorek t-butylu + CH
3
ONa/ CH
3
OH →
(d) 1-chloropropen + NaNH
2
/
∆
T →
(e) jodek t-butylu + H
2
O →
(f) chlorek winylu + NaOH/H
2
O →
(a) reakcja substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (S
N
2)
CH
3
Br
CH
3
NO
2
NaNO
2
/DMF
(b) reakcja substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (S
N
2)
CH
3
CH
2
I
CH
3
CH
2
OH
NaOH/H
2
O
(c) reakcja eliminacji jednocząsteczkowej (E1)
CH
2
-C-Cl
CH
3
CH
3
CH
2
-C CH
2
CH
3
CH
3
ONa/ CH
3
OH
(d) reakcja eliminacji dwucząsteczkowej (E2)
CH
3
-CH CHCl
NaNH
2
/
∆
T
CH
3
-C CH
(e) reakcja substytucji nukleofilowej jednocząsteczkowej (S
N
1)
CH
2
-C-I
CH
3
CH
3
CH
2
-C-OH
CH
3
CH
3
H
2
O
(f) reakcja nie zachodzi
H
2
C CHCl
NaOH/H
2
O
Zad. 2. (4p)
Podać wzory następujących halogenków alkilowych oraz uszeregować je w kolejności
wzrastającej reaktywności w reakcjach substytucji nukleofilowej, S
N
1 oraz S
N
2:
(a) 2-bromopentan
(b) 1-bromo-2-metylobutan
(c) 3-bromo-2-metylopent-2-en
(d) 1-bromo-2-metylobut-2-en
1
W reakcji substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (S
N
2):
W reakcji substytucji nukleofilowej jednocząsteczkowej (S
N
1):
Zad. 3. (4p)
Głównym produktem alkilowania benzenu 1-chloro-2-metylobutanem wobec trichlorku glinu
jest 2-fenylo-2-metylobutan zamiast spodziewanego 1-fenylo-2-metylobutanu. Wyjaśnić
przebieg reakcji i zaproponować jednoznaczną metodę syntezy 1-fenylo-2-metylobutanu.
C CH
2
H
3
C
CH
3
CH
3
AlCl
3
CH
3
CH
2
CHCH
2
Cl
CH
3
AlCl
3
CH CH
2
H
2
C
CH
3
CH
3
1-chloro-2-metylobutan
+
2-fenylo-2-metylobutan
1-fenylo-2-metylobutan
CH
3
CH
2
CHCH
2
Cl
CH
3
AlCl
3
CH
3
CH
2
C-CH
2
H
CH
3
AlCl
4
CH
3
CH
2
C-CH
2
CH
3
H
C CH
2
H
3
C
CH
3
CH
3
AlCl
4
1-chloro-2-metylobutan
2-fenylo-2-metylobutan
karbokation 1°
karbokation 3°
przegr.
karbokationu
2
(d)
1-bromo-2-metylobut-2-en
halogenek typu allilowego
CH
3
CHCH
2
CH
2
CH
3
Br
CH
3
CH
2
CHCH
2
Br
CH
3
CH
3
CH=C-CH
2
CH
3
CH
3
Br
CH
3
C=CH-CH
2
Br
CH
3
(a)
2-bromopentan
halogenek 2°
(b)
1-bromo-2-metylobutan
halogenek 1°
(c)
3-bromo-2-metylopent-2-en
halogenek typu winylowego
<
<
<
(d)
1-bromo-2-metylobut-2-en
halogenek typu allilowego
CH
3
CHCH
2
CH
2
CH
3
Br
CH
3
CH
2
CHCH
2
Br
CH
3
CH
3
CH=C-CH
2
CH
3
CH
3
Br
CH
3
C=CH-CH
2
Br
CH
3
(a)
2-bromopentan
halogenek 2°
(b)
1-bromo-2-metylobutan
halogenek 1°
(c)
3-bromo-2-metylopent-2-en
halogenek typu winylowego
<
<
<
CH
3
CH
2
C-C
CH
3
Cl
O
AlCl
3
CH CH
2
C
CH
3
CH
3
O
CH CH
2
H
2
C
CH
3
CH
3
+
Zn/Hg, HCl
redukcja Clemensena
1-fenylo-2-metylobutan
Zad 4. (4p)
Uzupełnić poniższy schemat, podając wzory wszystkich związków organicznych:
AlCl
3
B
benzen + bromek etylu
A
1). KMnO
4
aq/
∆
T
2). H
3
O
+
HNO
3
stê¿.
H
2
SO
4
stê¿.
C HNO
3
dymi¹ cy
H
2
SO
4
stê¿.
D
AlCl
3
CH
2
CH
3
A
D
CO
2
H
NO
2
O
2
N
B
CO
2
H
C
CO
2
H
NO
2
1). KMnO
4
aq/
∆
T
2). H
3
O
+
HNO
3
stê¿.
H
2
SO
4
stê¿.
HNO
3
dymi¹ cy
H
2
SO
4
stê¿.
+ CH
3
CH
2
Br
etylobenzen
kwas
benzoesowy
kwas
m-nitrobenzoesowy
kwas
3,5-dinitrobenzoesowy
Zad. 5. (2 p)
Węglowodór A o wzorze sumarycznym C
9
H
10
reaguje z chlorem, dając produkt B o wzorze
sumarycznym C
9
H
10
Cl
2
, natomiast
w wyniku reakcji z wodnym roztworem nadmanganianu
potasu w podwyższonej temperaturze, a następnie zakwaszenia kwasem solnym przekształca
się w kwas benzoesowy i kwas octowy. Podać wzory związków A i B oraz schematy
wszystkich reakcji.
CH CH CH
3
Cl
Cl
Cl
2
CH CH CH
3
OH
C
CH
3
O
C
HO
O +
kwas
benzoesowy
kwas
octowy
1). KMnO
4
aq
2). H
3
O
+
A
1-fenylopropen
B
2,3-dichloro-1-fenylopropan
3