Praca domowa 3 - rozwiązanie Zad. 1. (6p)

Podać najbardziej prawdopodobny wynik podanych niżej reakcji i określić ich mechanizm jako SN1, SN2, E1 lub E2 bądź zaznaczyć, że dana reakcja nie zachodzi.

(a) bromek metylu + NaNO2/DMF →

(b) jodek etylu + NaOH/H2O →

(c) chlorek t-butylu + CH3ONa/ CH3OH →

(d) 1-chloropropen + NaNH2/∆T →

(e) jodek t-butylu + H2O →

(f) chlorek winylu + NaOH/H2O →

(a) reakcja substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (SN2) CH

NaNO2/DMF

3Br

CH3NO2

(b) reakcja substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (SN2) CH

NaOH/H2O

3CH2I

CH3CH2OH

(c) reakcja eliminacji jednocząsteczkowej (E1) CH3

CH

CH

3ONa/ CH3OH

2-C-Cl

CH2-C CH2

CH3

CH3

(d) reakcja eliminacji dwucząsteczkowej (E2) NaNH

CH

2/∆ T

3-CH CHCl

CH3-C CH

(e) reakcja substytucji nukleofilowej jednocząsteczkowej (SN1) CH3

CH3

H2O

CH2-C-I

CH2-C-OH

CH3

CH3

(f) reakcja nie zachodzi NaOH/H

H

2O

2C

CHCl

Zad. 2. (4p)

Podać wzory następujących halogenków alkilowych oraz uszeregować je w kolejności wzrastającej reaktywności w reakcjach substytucji nukleofilowej, SN1 oraz SN2: (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 (SN2): Br

CH

CH

3CHCH2CH2CH3

CH3CH2CHCH2Br

CH

<

<

<

3CH=C-CH2CH3

3C=CH-CH2Br

CH

Br

CH3

CH

3

3

(c)

(a)

(b)

(d)

3-bromo-2-metylopent-2-en 2-bromopentan

1-bromo-2-metylobutan 1-bromo-2-metylobut-2-en halogenek typu winylowego halogenek 2°

halogenek 1°

halogenek typu allilowego W reakcji substytucji nukleofilowej jednocząsteczkowej (SN1): Br

CH

CH

CH

3CH2CHCH2Br

3CHCH2CH2CH3

CH

<

<

<

3CH=C-CH2CH3

3C=CH-CH2Br

CH

Br

CH

3

CH

3

3

(c)

(b)

(a)

(d)

3-bromo-2-metylopent-2-en 1-bromo-2-metylobutan 2-bromopentan

1-bromo-2-metylobut-2-en halogenek typu winylowego halogenek 1°

halogenek 2°

halogenek typu allilowego 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.

CH

CH

3

3

AlCl3

AlCl3

H

CH CH CH

+ CH

H

C CH

2C

2

3

3CH2CHCH2Cl

3C

2 CH3

CH3

1-chloro-2-metylobutan 1-fenylo-2-metylobutan 2-fenylo-2-metylobutan CH

CH

3

przegr.

3

CH

AlCl

3

CH

3

karbokationu

3CH2CHCH2Cl

CH3CH2C-CH2 AlCl4

CH3CH2C-CH2 AlCl4

H

H

1-chloro-2-metylobutan karbokation 1°

karbokation 3°

CH3

H3C C CH2 CH3

2-fenylo-2-metylobutan 2

CH3

CH

CH

3

3

CH CH CH

O

AlCl

O

2

3

Zn/Hg, HCl

H

CH CH CH

CH

3

C

2C

2

3

+

3CH2C-C Cl

redukcja Clemensena

1-fenylo-2-metylobutan Zad 4. (4p)

Uzupełnić poniższy schemat, podając wzory wszystkich związków organicznych: AlCl3

1). KMnO4 aq/∆ T

HNO

benzen + bromek etylu

A

B

3 stê¿.

C HNO3 dymi¹ cy 2). H

H

3O+

2SO4 stê¿.

H2SO4 stê¿.

D

CH

CO

CO

2CH3

2H

2H

AlCl3

1). KMnO4 aq/∆ T

HNO3 stê¿.

+ CH3CH2Br

2). H

H

3O+

2SO4 stê¿.

NO2

A

B

C

etylobenzen

kwas

kwas

benzoesowy

m-nitrobenzoesowy CO2H

HNO3 dymi¹ cy

H2SO4 stê¿.

O2N

NO2

D

kwas

3,5-dinitrobenzoesowy Zad. 5. (2 p)

Węglowodór A o wzorze sumarycznym C9H10 reaguje z chlorem, dając produkt B o wzorze sumarycznym C9H10Cl2, 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.

CH3

1). KMnO4 aq

Cl2

C O + O C

CH CH CH3

CH CH CH3

HO

OH

2). H3O+

Cl

Cl

kwas

kwas

A

B

benzoesowy

octowy

1-fenylopropen

2,3-dichloro-1-fenylopropan 3