09.02.2009, termin „2”

Egzamin z Chemii Organicznej 2008/2009, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej

Zad. 1. (10 p.) Działając chlorowodorem na 3,3-dimetylobut-1-en otrzymuje się mieszaninę
3-chloro-2,2-dimetylobutanu i 2-chloro-2,3-dimetylobutanu. Wykonaj następujące polecenia:
1. przedstaw schemat reakcji za pomocą wzorów chemicznych;
2. zaproponuj jej prawdopodobny mechanizm;
3. podaj nazwę przeprowadzonej reakcji.

CH

3

C CH

CH

2

CH

3

CH

3

HCl

CH

3

C

CH

CH

3

CH

3

CH

3

Cl

CH

3

CH

C

CH

3

CH

3

Cl

CH

3

+

CH

3

C CH

CH

2

CH

3

CH

3

H

+

CH

3

C

CH

CH

2

CH

3

CH

3

H

przegrupowanie

CH

3

C

CH

CH

3

CH

3

CH

3

karbokation 1°

karbokation 3°

Cl

−

Cl

−

CH

3

C

CH

CH

3

CH

3

CH

3

Cl

CH

3

CH

C

CH

3

CH

3

Cl

CH

3

ADDYCJA ELEKTROFILOWA

Zad. 2. Przedstaw podane poniżej przekształcenia za pomocą wzorów chemicznych oraz
podaj nazwy produktów organicznych oznaczonych pogrubionymi literami oraz, w
odpowiednich podpunktach, podaj nazwę reakcji:
1. (3 p.) 2-metylopropen

HBr/(RO)

2

A

H

3

C C CH

2

CH

3

H

3

C C CH

2

Br

CH

3

H

HBr/(RO)

2

A, 1-bromo-2-metylopropan

2. (3 p.) 2-metylobut-2-en

Br

2

/H

2

O (nadmiar)

A

H

3

C C

H

C

Br

2

/H

2

O (nadmiar)

A, 3-bromo-2-metylobutan-2-ol

CH

3

CH

3

H

3

C

H

C C CH

3

CH

3

Br

OH

3. (6 p.) heksa-1,4-dien

(1) O

3

, (2) Zn/H

2

O

A + B + C

CH

2

C

H

C

H

CH

3

C

H

H

2

C

(1) O

3

, (2) Zn/H

2

O

H

C

HO + OH

C

-CH

2

-

C

HO + CH

3

C

HO

A, formaldehyd B, propanodial

C, aldehyd octowy

4. (4 p.) heks-3-yn

H

2

/Pd

A

C C CH

2

CH

3

CH

2

H

3

C

C

CH

2

H

3

C

H

2

/Pd

A, heksan

C CH

2

CH

3

H

H

H

H

5. (2 p.) propyn

H

2

SO

4

/HgSO

4

A

C CH

CH

3

A, aceton

H

2

SO

4

/HgSO

4

C

CH

3

CH

3

O

6. (3 p.) 3-metylobut-1-yn

NaNH

2

A

C

2

H

5

Br

B

C CH

CH

H

3

C

CH

3

NaNH

2

C C-

Na

CH

H

3

C

CH

3

C

2

H

5

Br

A

C C-

C

2

H

5

CH

H

3

C

CH

3

B, 2-metyloheks-3-yn

7. (4 p.) buta-1,3-dien

HCl

A + B

HCl

H

2

C C

H

C

H

CH

2

H

2

C C

H

C

H

CH

2

H Cl

H

2

C C

H

C

H

CH

2

H

Cl

+

A, 3-chlorobut-1-en

B, 1-chlorobut-2-en

1

8. (3 p.) 2,3-dimetylobut-2-en + buta-1,3-dien

∆

T

A

H

2

C C

H

C

H

CH

2

H

3

C

C C

CH

3

H

3

C

CH

3

∆

T

CH

3

CH

3

+

A, 4,4,5,5-tetrametylocykloheksen

CH

3

CH

3

9. (2 p.) cyklopenten

KMnO

4

/0° C

A

KMnO

4

/0° C

OH OH

H

H

10. (3 p.) p-metylofenol

HNO

3

/H

2

SO

4

A

H

3

C

OH

H

3

C

OH

NO

2

HNO

3

/H

2

SO

4

A, 2-nitro-4-metylofenol

11. (2 p.) nitrobenzen

Br

2

/Fe

A

NO

2

NO

2

Br

Br

2

/Fe

A, 3-bromonitrobenzen
(m-bromonitrobenzen)

12. (2 p.) toluen

(1) KMnO

4

/

∆

T, (2) H

2

O/H

+

A

CH

3

CO

2

H

A, kwas benzoesowy

(1) KMnO

4

/

∆

T, (2) H

2

O/H

+

13. (3 p.) etylobenzen

NBS, (RO)

2

,

∆

T

A

CH

2

A, 1-bromo-1-fenyloetan
[(1-bromoetylo)benzen]

CH

3

CH CH

3

Br

NBS, (RO)

2

,

∆

T

14. (3 p.) p-nitrofenol

SO

3

/H

2

SO

4

A

OH

O

2

N

OH

O

2

N

SO

3

H

A, kwas 2-hydroksy-4-nitrosulfonowy

SO

3

/H

2

SO

4

15. (3 p.) benzen + 1-chloro-2-metylopropan

AlCl

3

A

H

3

C C

H

CH

2

CH

3

Cl

AlCl

3

C

CH

3

CH

3

CH

3

+

A, tert-butylobenzen
[(1,1-dimetyloetylo)benzen]

16. (1 p.) keton fenylowo-metylowy

Zn(Hg)/HCl,

∆

T

A

CH

2

CH

3

C

CH

3

O

Zn(Hg)/HCl,

∆

T

17. (6 p.) (R)-2-bromobutan

C

2

H

5

ONa, C

2

H

5

OH

A + B

CH

3

Br

(R)

H

C

2

H

5

CH

3

C

2

H

5

O

(S)

H

C

2

H

5

H

3

C

C

H

C

H

CH

3

+

A, (S)-2-etoksybutan

B, but-2-en

C

2

H

5

ONa, C

2

H

5

OH

18. (2 p.) 1-chloro-1-fenyloetan

KOH/C

2

H

5

OH

A

C

H

A, winylobenzen
(styren, etylenobenzen)

CH

2

CH CH

3

Cl

KOH/C

2

H

5

OH

19. (4 p.) bromek metylomagnezu

(1) 1,2-epoksypropan, (2) H

2

O/H+

A

CH

3

MgBr

O

H

C

H

2

C

CH

3

OH

H

C

CH

2

CH

3

H

3

C

A, butan-2-ol

(1), (2) H

2

O/H+

20. (2 p.) metanol + kwas octowy

kat. H

2

SO

4

(st.)

A

A, octan metylu

CH

3

O

H + CH

3

CO

2

H CH

3

C(O)

OCH

3

kat. H

2

SO

4

(st.)

21. (2 p.) fenolan sodu + bromoetan

→

A

ONa

CH

3

CH

2

Br

O

CH

2

CH

3

A, eter etylowo-fenylowy

+

22. (2 p.) nitryl kwasu pentanowego

NaOH(aq),

∆

T

A

A, pentanian sodu

CH

3

(CH

2

)

2

-CH

2

-

CN

NaOH(aq),

∆

T

CH

3

(CH

2

)

2

-CH

2

-

CO

2

Na

2

23. (2 p.) octan etylu + metyloamina

→

A

A, N-metyloacetamid

H

3

C C

O CH

3

O

+

CH

3

NH

2

H

3

C C

NHCH

3

O

24. (2 p.) aldehyd benzoesowy

NaBH

4

A

CHO

NaBH

4

CH

2

OH

A, alkohol benzylowy

25. (4 p.) aldehyd octowy + aldehyd mrówkowy

NaOH(aq)

A

∆

T

B

A

H C CH

2

O

CH

2

OH

∆

T

H C

C

H

O

CH

2

+

NaOH(aq)

B, propenal

H C CH

2

O

H

H C H

O

26. (3 p.) benzoesan metylu + octan metylu

(1) CH

3

ONa, (2) H

2

O/H

+

A

C-OCH

3

O

H

2

C C O CH

3

O

C

O

CH

2

C OCH

3

O

+

(1) CH

3

ONa, (2) H

2

O/H

+

H

27. (1 p.) chlorek benzenodiazoniowy

CuBr,

∆

T

A

N

2

+

Cl

−

Br

CuBr,

∆

T

28. (6 p.) 2-bromobutan + trimetyloamina

→

A

Ag

2

O

B

∆

T

→

C (produkt główny)+ D (produkt uboczny)

H

3

C

H

C CH

2

CH

3

Br

(CH

3

)

3

N

H

2

C

H

C CH

2

CH

3

N(CH

3

)

3

Ag

2

O

Br

A

H

2

C

H

C CH

2

CH

3

N(CH

3

)

3

B

OH

∆

T

H

2

C C

H

CH

2

CH

3

H

3

C C

H

CH

2

CH

3

+

+

C, but-1-en

D, but-2-en

Zad. 3. (7 p.) Wykonaj następujące polecenia:
1. uszereguj podane kwasy w miarę wzrastającej kwasowości:

(a) kwas benzoesowy (pK

a

= 4.2), (b) kwas o-chlorobenzoesowy (pK

a

= 2.9), (c) kwas

mrówkowy (pK

a

= 3.8);

CO

2

H

H-CO

2

H

CO

2

H

Cl

wzrost kwasowoœci

<

<

2. za pomocą wzorów chemicznych przedstaw schemat reakcji zachodzącej podczas

działania wodnym roztworem mrówczanu sodu na mieszaninę kwasu benzoesowego i
kwasu o-chlorobenzoesowego.

CO

2

H

H-CO

2

Na

CO

2

H

Cl

CO

2

H

H-CO

2

H

CO

2

Na

Cl

+

+

+

+

3