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