Kraków, ……………………………

Zakres materiału do 4 ćwiczeń z chemii organicznej

1. Alkadieny - nomenklatura, addycja typu 1,2 i 1,4.

2. Cykloaddycja do dienów sprzężonych - reakcja Dielsa-Aldera.

3. Alkiny - nomenklatura, otrzymywanie.

4. Reakcje addycji alkinów - przyłączenie czynników typu H-X, chlorowców.

5. Reakcja Kuczerowa i hydroborowania / utleniania.

6. Utlenianie alkinów za pomocą ozonu, KMnO₄.

7. Redukcja alkinów - stereochemia procesu.

8. Kwasowość alkinów.

ZADANIA:

1. Napisać wzory strukturalne produktów, które powinny powstać w następujących reakcjach: a) allen + kwas podchlorawy (1 mol), b) 1,3-pentadien + chlorowodór (1 mol), c) ozonowanie 1,3-butadienu, a nas­tępnie re­dukcja cynkiem, d) 1,3-butadien + kwas podchlorawy (2 mole).

2. Podać schematy następujących reakcji oraz wzory i nazwy produktów: a) 1,3-pentadien + HBr (1 mol), b) 1,3-heksadien + HBr (1 mol), c) 1,3-cykloheksadien + Br₂ (1 mol), d) 2-metylo-1,3-butadien + HBr (1 mol), e) 3-metylo-2,4-heksadien + HBr (1 mol).

3. W wyniku przyłączenia 1 mola HBr do 1,3-heksadienu powstają dwa produkty. Narysować ich wzory
   i napisać równania wszystkich etapów reakcji wyjaśniające mechanizm tworzenia każdego z produktów.

4. Podać wzory produktów następujących reakcji Dielsa-Aldera:
   
   

5. Z jakiego dienu i dienofilu może powstać każdy z następujących produktów?
   
   

6. Napisać wzór strukturalny produktu, jaki utworzy się w wyniku reakcji Dielsa-Aldera pomiędzy 1,3-cyklohe-

ksa­dienem i nitrylem kwasu akrylowego CH₂=CH-CN.

7. Nazwać według nomenklatury IUPAC następujące związki:
   
   

8. Napisać równania następujących reakcji: a) propyn + Br₂ (1 mol), b) propyn + Cl₂ (2 mole), c) 1-butyn + HBr (1 i 2 mole), d) 1-pentyn + H₂O (Hg²⁺, H⁺), e) 2-pentyn + H₂ (1 mol, kat. Lindlara), f) 3-heksyn + Cl₂ (2 mole), g) propyn + NaNH₂ w ciekłym amoniaku.

9. Narysować i nazwać zgodnie z regułami IUPAC siedem izomerycznych alkinów o wzorze C₆H₁₀.

10. Jakich produktów należy oczekiwać w następujących reakcjach:
    
    

11. Jakich alkinów należy użyć w reakcji Kuczerowa, aby otrzymać następujące ketony:
    
    

12. W wyniku reakcji Kuczerowa alkinu X powstaje keton Y, który na niezależnej drodze można otrzymać w wyniku ozonolizy i katalitycznego rozkładu ozonku 3,4-dimetylo-2-heksenu. Napisać wzór strukturalny al­kinu X i sche-

maty odpowiednich reakcji.

13. Określić strukturę alkinu o wzorze sumarycznym C₆H₁₀, jeżeli wiadomo, że: a) pod działaniem nadmiaru wo­doru wobec katalizatora platynowego przekształca się on w heksan, b) pod działaniem rozcieńczonego H₂SO₄
    w obecności HgSO₄ tworzy dwa izomeryczne związki o wzorze sumarycznym C₆H₁₂O. Napisać równania od­powiednich reakcji.

14. Jakich alkinów należy użyć jako substratów, aby otrzymać następujące związki w reakcji hydroborowania / utleniania:
    
    

15. Zaproponować struktury węglowodorów, które dają następujące produkty pod wpływem oksydacyjnego roz­szczepienia za pomocą KMnO₄ lub O₃:
    
    

16. Wskazać terminalny alkin i halogenek alkilowy, z których można otrzymać następujące związki (gdy ist­nieje więcej niż jedna możliwość - wskazać wszystkie): a) CH₃CH₂CH₂C
    CCH₃, b) (CH₃)₂CHC
    CCH₂CH₃,
    c) 5-metylo-2-heksyn, d) 2,2-dimetylo-3-heksyn.

17. Jaki terminalny alkin i jaki halogenek należy zastosować w syntezie następujących związków? Podać sche­maty re­akcji, uwzględniając różne możliwości przeprowadzenia danej syntezy (o ile jest to możliwe): a) 2-heksyn, b) 2,2-dimetylo-3-heksyn, c) 5-metylo-2-heksyn, d) 4-metylo-2-heksyn, e) etynylocykloheksan, f) 1-fenylo-1-bu­tyn, g) 1-heksen-4-yn.

18. Zastosować acetylen jako substrat do otrzymywania następujących związków: a) metyloacetylenu, b) etyloace-

tylenu, c) 4-metylo-1-pentynu, d) 4-metylo-2-pentynu.

19. Podać wzory produktów reakcji 1-butynu z następującymi reagentami lub zaznaczyć, że dana reakcja nie za-

cho­dzi: a) HBr (1 mol), b) HBr (2 mol), c) Br₂ (1 mol), d) H₂ (nadmiar) / Pt, e) H₂ / Pd-BaSO₄, f) H₂O / H₂SO₄ / Hg²⁺, g) NaNH₂ w NH₃ (-33^oC), a następnie CH₃I, h) NaNH₂ w NH₃ (-33^oC), a następnie (CH₃)₃CBr, i) [BH₃], potem H₂O₂/OH^-.

20. Wychodząc z 4-oktynu oraz używając dowolnych odczynników nieorganicznych dokonać syntezy nastę­pują­cych związków: a) kwas butanowy, b) cis-4-okten, c) 4-bromooktan, d) 4-oktanol, e) 4,5-dichlorook­tan.

21. Jakie produkty powstaną w reakcji 1-pentynu z następującymi odczynnikami: a) 1 mol HBr, b) 1 mol Cl₂,
    c) H₂ / kat. Lindlara, d) NaNH₂ w NH₃, potem CH₃Br, e) H₂O, H₂SO₄ / HgSO₄, f) 2 mole HCl.

22. Jak można zrealizować następujące przekształcenia:
    
    

23. Używając 1-butynu jako jedynego źródła atomów węgla oraz dowolnych odczynników nieorganicznych otrzy­mać następujące związki (może być konieczny więcej niż jeden etap reakcji): a) 1,1,2,2-tetrachlorobutan, b) oktan, c) butanal.

24. Jak można otrzymać następujące związki, wychodząc z acetylenu i dowolnych halogenków alkilowych o czte­rech lub mniejszej liczbie atomów węgla (może być konieczny więcej niż jeden etap): a) 1-pentyn, b) 3-heksyn, c) 4-metylo-1-penten, d) 4-oktanon, e) heksanal.

25. Napisać równania wszystkich etapów syntezy propynu, stosując jako substraty kolejno wymienione związki oraz odpowiednie reagenty organiczne lub nieorganiczne: a) 1,2-dibromopropan, b) propan, c) bromek izo-propylu, d) propan, e) alkohol n-propylowy, f) 1,1-dichloropropan, g) acetylen, h) 1,1,2,2-te­trabromopropan.

26. Wychodząc z acetylenu i dysponując wszystkimi potrzebnymi odczynnikami organicznymi i nieorganicz­nymi, napisać równania wszystkich etapów syntezy następujących związków: a) etylen, b) etan, c) bromek etylidenu (1,1-dibromoetan), d) chlorek winylu, e) 1,2-dichloroetan, f) aldehyd octowy, g) propyn, h) 1-butyn, i) 2-bu­tyn, j) cis-2-buten, k) trans-2-buten, l) 1-pentyn, m) 2-pentyn, n) 3-heksyn.

---