Zestaw A

termin „1”; 01.02.2008

Egzamin z Chemii Organicznej 2007/2008, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej

Zad. 1. (34p) Przedstaw schematy poniższych reakcji (za pomocą wzorów strukturalnych)
oraz podaj nazwy produktów (oprócz podpunktu 10):

1.(3p) bromek fenylomagnezu + (1) aldehyd mrówkowy, (2) HCl

(aq) →

(addycja zw. Grignarda do związków karbonylowych)

alkohol benzylowy

2.(4p) benzyloamina + (1) aceton wobec H

+

, (2) LiAlH

4

→

(aminowanie redukcyjne aldehydów i ketonów)

benzylo-izopropyloamina

3.(5p) propanian etylu + (1) LiAlH

4

, (2) HCl aq

→

(redukcja estrów)

propan-1-ol etanol

4.(3p) alkohol benzylowy + chlorek benzoilu →

(estryfikacja alkoholi)

benzoesan benzylu

5.(3p) benzaldehyd + NH

2

OH (kat. H

+

) →

(addycja amoniaku i jedo pochodnych do aldehydów i ketonów)

oksym benzaldehydu

1

MgBr

H H

O

CH

2

OMgBr

CH

2

OH

+

HCl aq

CH

2

OH

O

Cl

C

O

OCH

2

+

CH

2

NH

2

H

3

C CH

3

O

H

+

CH

2

N C

CH

3

CH

3

LiAlH

4

CH

2

N C

H

CH

3

CH

3

H

+

O

H

NH

2

OH

H

+

CH N-OH

+

CH

3

CH

2

O CH

2

CH

3

O

(1) LiAlH

4

CH

3

CH

2

CH

2

OH

CH

2

CH

3

OH

+

(2) HCl aq

6.(3p) p-izopropylofenol + bezwodnik octowy →

(estryfikacja fenoli)

octan p-izopropylofenolu kwas octowy

7.(5p) (R)-2-chloro-2-fenylobutan + H

2

O (nadmiar) →

(substytucja nukleofilowa halogenków alkilowych, solwoliza, S

N

1)

(R)-2-fenylobutan-2-ol

(S)-2-fenylobutan-2-ol

8.(3p) 3,3-dimetylo-2-butanon + 3 mole I

2

+ NaOH (nadmiar) →

[reakcja haloformowa (jodoformowa)]

2,2-dimetylopropionian sodu jodoform

9.(3p) benzamid + NaOH

(aq) (nadmiar, ∆t) →

(hydroliza amidów kwasowych)

benzoesan sodu

10.(2p) chlorek p-nitrobenzenodiazoniowy + m-krezol, pH 9 →

(sprzęganie soli diazoniowych)

2

OH

(CH

3

)

2

CH

CH

3

O

CH

3

O

O

O

(CH

3

)

2

CH

O

CH

3

CH

3

O

OH

+

+

Ph

(R)

Cl

CH

3

CH

3

CH

2

H

2

O

Ph

(R)

OH

CH

3

CH

3

CH

2

Ph

(S)

OH

CH

3

CH

2

CH

3

+

nadmiar

C

O

NH

2

C

O

ONa

NaOH
nadmiar

+ NH

3

CH

3

C

O

C

CH

3

CH

3

CH

3

ONa

C

O

C

CH

3

CH

3

CH

3

I

2

/NaOH

+ CHI

3

N

2

+

Cl

−

NO

2

CH

3

OH

N=N

O

2

N

H

3

C

OH

+

pH 9

Ph

(R)

Cl

CH

3

CH

3

CH

2

H

2

O

Ph

(R)

OH

CH

3

CH

3

CH

2

Ph

(S)

OH

CH

3

CH

2

CH

3

+

nadmiar

Zad. 2. (6p) Wykonaj następujące polecenia:

a. podaj nazwę związku A z uwzględnieniem jego konfiguracji absolutnej oraz określ

konfigurację absolutną związków B i C,

b. narysuj wzór przestrzenny stereoizomeru związku B,
c. narysuj wzór krzyżowy Fischera związku C.

A

B

C

kwas (S)-2-bromo-2,3-

dimetylobutanowy

3

CH

2

OCH

3

(S)

CH

3

NC

H

C

6

H

5

(S)

H

3

C

CH

2

CH

3

Br

COOH

(S)

H

3

C

CH(CH

3

)

2

Br

CH

2

OCH

3

(R)

H

3

C

CN

H

CH

3

CH

2

C

6

H

5

(S)

Br

CH

3

Zad. 3. (12p) Wyjaśnij regioselektywność reakcji nitrowania nitrobenzenu na podstawie
porównania budowy odpowiednich kompleksów sigma (narysuj struktury mezomeryczne tych
kompleksów).

Struktury A i E - szczególnie nietrwałe; ładunek dodatni zlokalizowany na atomie węgla
związanym z podstawnikiem posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.

W żadnej ze struktur ładunek dodatni nie jest zlokalizowany na atomie węgla związanym z
podstawnikiem posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.

W reakcjach S

E

z udziałem pochodnych benzenu z podstawnikami posiadającymi cząstkowy

ładunek dodatni na atomie związanym z atomem węgla z pierścienia aromatycznego
otrzymuje się meta-

podstawione produkty

, ponieważ tylko wtedy w kompleksie

σ

(sigma)

ładunek dodatni nie jest zlokalizowany na atomie węgla związanym z podstawnikiem
posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.

4

A

B

C

D

E

F

Zad. 4. (16p) Podaj wzory strukturalne oraz nazwy substratów organicznych, z których
można otrzymać poniższe związki we wskazanych reakcjach:

a. (6p) 1-fenylo-2-metylopropen (w reakcji Wittiga)

aceton

benzaldehyd

b. (6p) trans-1,2,4,5-tetrametylocykloheksen (w reakcji Dielsa-Aldera)

2,3-dimetylobuta-1,3-dien

(E)-but-2-en

c. (4p) 1,3-difenylo-1-oksoprop-2-en [C

6

H

5

-C(O)-CH=CH-C

6

H

5

, w reakcji kondensacji

aldolowej]

benzaldehyd

acetofenon

Zad. 5. (10p) Podaj budowę i nazwy wszystkich produktów, jakie powstaną w reakcji
kondensacji Claisena octanu etylu i propionianu etylu oraz napisz schematy zachodzących
reakcji.

5

C

C

H

3

C

H

3

C

H

O

C

H

3

C

H

3

C

C

Ph

3

P

H

PPh

3

C

H

3

C

H

3

C

C

O

H

i

lub

i

CH

3

CH

3

H

3

C

H

3

C

CH

2

CH

2

H

3

C

H

3

C

H

3

C

H

CH

3

H

i

i

C

CH

CH

O

O

C

H

C

H

3

C

O

CH

3

CH

2

C

O

OC

2

H

5

CH

3

CH

2

C

O

OC

2

H

5

CH

3

C

O

OC

2

H

5

CH

3

C

O

OC

2

H

5

C

2

H

5

ONa

C

2

H

5

ONa

CH

3

CH

2

C

O

OC

2

H

5

CH

3

CH

2

C

O

OC

2

H

5

C

2

H

5

ONa

CH

3

C

O

OC

2

H

5

C

2

H

5

ONa

CH

3

C

O

OC

2

H

5

CH

3

C

O

CH

2

C

O

OC

2

H

5

CH

3

CH

2

C

O

CH

2

C

O

OC

2

H

5

CH

3

CH

2

C

O

CH C

O

OC

2

H

5

CH

3

CH

3

C

O

CH C

O

OC

2

H

5

CH

3

+

+

+

3-oksopentanian etylu

2-metylo-3-oksopentanian etylu

3-oksobutanian etylu

propionian etylu

octan etylu

+

2-metylo-3-oksobutanian etylu

propionian etylu

octan etylu

Zad. 6. (30p) Przedstaw schematy poniższych reakcji (za pomocą wzorów strukturalnych)
oraz podaj nazwy związków oznaczonych literami:

1.A + (1) NH

2

NH

2

, (2) KOH, ∆t → p-nitropropylobenzen (redukcja Wolfa-Kiżnera)

2.B + K

2

Cr

2

O

7

/H

+

→ kwas p-nitrobenzoesowy (utlenianie alkoholi lub utlenianie

łańcuchów bocznych w alkilobenzenach)

3.C + (1) O

3

, (2) Zn/H

2

O → aldehyd benzoesowy (ozonoliza alkenów)

4.D + anilina (2 mole) → N-fenyloacetamid (acetanilid) + chlorek aniliniowy (otrzymywanie
amidów kwasowych)

5.E + NaOH (50%, ∆t) → benzoesan sodu + alkohol benzylowy (reakcja Cannizzaro)

6.F + (1) jodek metylomagnezu (2 mole), (2) HCl (aq) → alkohol tert-butylowy (addycja zw.
Grignarda do estrów – otrzymywanie alkoholi trzeciorzędowych)

6

NO

2

O C

2

H

5

O

2

N

CH

2

C

2

H

5

(1) NH

2

NH

2

, (2) KOH,

t

p-nitropropiofenon

O H

CH CH

(1) O

3

, (2) Zn/H

2

O

1,2-difenyloetan

H

3

C

Cl

O

NH

2

HN CH

3

O

NH

3

+

Cl

−

+

+

chlorek acetylu

O H

O ONa

CH

2

OH

NaOH (50%, t)

+

benzaldehyd

C

CH

3

OC

2

H

5

O

C

CH

3

H

3

C

CH

3

OH

(1) CH

3

MgI, (2) HCl aq

octan etylu

NO

2

CH

2

OH

NO

2

O OH

K

2

Cr

2

O

7

/ H

+

alkohol p-nitrobenzylowy

NO

2

CH

3

lub

p-nitrotoluen

7.G + jodek metylu → 4-bromoanizol (eter 4-bromofenylowo-metylowy) + NaI (reakcja
Williamsona)

8.H + 1-bromobutan → hept-2-yn + NaBr (alkilowanie alkinów terminalnych)

9.I + KMnO

4

(aq), 0

°

C → butano-2,3-diol (utlenianie alkenów)

10.J + NaOH (aq) (nadmiar) → p-metylobenzoesan sodu + etanol (hydroliza estrów)

7

ONa

Br

CH

3

I

OCH

3

Br

4-bromofenolan sodu

O OC

2

H

5

CH

3

O ONa

CH

3

NaOH (aq, nadmiar)

+ C

2

H

5

OH

p-metylobenzoesan etylu

CH CH

H

3

C

CH

3

OH OH

CH CH

H

3

C

CH

3

KMnO

4

(aq), 0°C

but-2-en

CH

3

-C

C-Na

C

3

H

7

CH

2

Br

CH

3

-C

C-CH

2

C

3

H

7

+

propynylosód

Zestaw B

termin

„1”;

01.02.2008

Egzamin z Chemii Organicznej 2007/2008, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej

Zad. 1. (16p) Podaj wzory strukturalne oraz nazwy substratów organicznych, z których
można otrzymać poniższe związki we wskazanych reakcjach:
a. (6p) trans-1,2,4,5-tetrametylocykloheksen (w reakcji Dielsa-Aldera)

2,3-dimetylobuta-1,3-dien

(E)-but-2-en

b. (4p) 1,3-difenylo-1-oksoprop-2-en [C

6

H

5

-C(O)-CH=CH-C

6

H

5

, w reakcji kondensacji

aldolowej]

benzaldehyd

acetofenon

c. (6p) 1-fenylo-2-metylopropen (w reakcji Wittiga)

aceton

benzaldehyd

Zad. 2. (30p) Przedstaw schematy poniższych reakcji (za pomocą wzorów strukturalnych)
oraz podaj nazwy związków oznaczonych literami:
1.A + (1) O

3

, (2) Zn/H

2

O → aldehyd benzoesowy (ozonoliza alkenów)

2.B + (1) NH

2

NH

2

, (2) KOH, ∆t → p-nitropropylobenzen (redukcja Wolfa-Kiżnera)

8

C

C

H

3

C

H

3

C

H

O

C

H

3

C

H

3

C

C

Ph

3

P

H

PPh

3

C

H

3

C

H

3

C

C

O

H

i

lub

i

CH

3

CH

3

H

3

C

H

3

C

CH

2

CH

2

H

3

C

H

3

C

H

3

C

H

CH

3

H

i

i

C

CH

CH

O

O

C

H

C

H

3

C

O

NO

2

O C

2

H

5

O

2

N

CH

2

C

2

H

5

(1) NH

2

NH

2

, (2) KOH,

t

p-nitropropiofenon

O H

CH CH

(1) O

3

, (2) Zn/H

2

O

1,2-difenyloetan

3.C + (1) jodek metylomagnezu (2 mole), (2) HCl (aq) → alkohol tert-butylowy (addycja
zw. Grignarda do estrów – otrzymywanie alkoholi trzeciorzędowych)

4.D + jodek metylu → 4-bromoanizol (eter 4-bromofenylowo-metylowy) + NaI (reakcja
Williamsona)

5.E + K

2

Cr

2

O

7

/H

+

→ kwas p-nitrobenzoesowy (utlenianie alkoholi lub utlenianie

łańcuchów bocznych w alkilobenzenach)

6.F + 1-bromobutan → hept-2-yn + NaBr (alkilowanie alkinów terminalnych)

7.G + anilina (2 mole) → N-fenyloacetamid (acetanilid) + chlorek aniliniowy (otrzymywanie
amidów kwasowych)

8.H + NaOH (50%, ∆t) → benzoesan sodu + alkohol benzylowy (reakcja Cannizzaro)

9

H

3

C

Cl

O

NH

2

HN CH

3

O

NH

3

+

Cl

−

+

+

chlorek acetylu

O H

O ONa

CH

2

OH

NaOH (50%, t)

+

benzaldehyd

C

CH

3

OC

2

H

5

O

C

CH

3

H

3

C

CH

3

OH

(1) CH

3

MgI, (2) HCl aq

octan etylu

ONa

Br

CH

3

I

OCH

3

Br

4-bromofenolan sodu

NO

2

CH

2

OH

NO

2

O OH

K

2

Cr

2

O

7

/ H

+

alkohol p-nitrobenzylowy

NO

2

CH

3

lub

p-nitrotoluen

CH

3

-C

C-Na

C

3

H

7

CH

2

Br

CH

3

-C

C-CH

2

C

3

H

7

+

propynylosód

9.I + NaOH (aq) (nadmiar) → p-chlorobenzoesan sodu + etanol (hydroliza estrów)

10.J + KMnO

4

(aq), 0

°

C → butano-2,3-diol (utlenianie alkenów)

Zad. 3. (6p) Wykonaj następujące polecenia:
a. podaj nazwę związku C z uwzględnieniem jego konfiguracji absolutnej oraz określ

konfigurację absolutną związków A, B,

b. narysuj wzór krzyżowy Fischera związku B,
c. narysuj wzór przestrzenny stereoizomeru związku A.

A

B

C

(S)-2-bromo-2-fenylobutan

10

C

6

H

5

(S)

H

3

C

CH

2

CH

3

Br

CH

2

OCH

3

(S)

CH

3

NC

H

COOH

(S)

H

3

C

CH(CH

3

)

2

Br

COOH

(R)

CH

3

(H

3

C)

2

HC

Br

H

CH

2

OCH

3

CN

CH

3

O OC

2

H

5

Cl

O ONa

CH

3

NaOH (aq, nadmiar)

+ C

2

H

5

OH

p-chlorobenzoesan etylu

CH CH

H

3

C

CH

3

OH OH

CH CH

H

3

C

CH

3

KMnO

4

(aq), 0°C

but-2-en

Zad. 4. (12p) Wyjaśnij regioselektywność reakcji nitrowania nitrobenzenu na podstawie
porównania budowy odpowiednich kompleksów sigma (narysuj struktury mezomeryczne tych
kompleksów).

Struktury A i E - szczególnie nietrwałe; ładunek dodatni zlokalizowany na atomie węgla
związanym z podstawnikiem posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.

W żadnej ze struktur ładunek dodatni nie jest zlokalizowany na atomie węgla związanym z
podstawnikiem posiadającym cząstkowy ładunek dodatni.

W reakcjach S

E

z udziałem pochodnych benzenu z podstawnikami posiadającymi cząstkowy

ładunek dodatni na atomie związanym z atomem węgla z pierścienia aromatycznego
otrzymuje się meta-

podstawione produkty

, ponieważ tylko wtedy ładunek dodatni nie jest

zlokalizowany na atomie węgla związanym z podstawnikiem posiadającym cząstkowy
ładunek dodatni.

11

A

B

C

D

E

F

Zad. 5. (10p) Podaj budowę i nazwy wszystkich produktów, jakie powstaną w reakcji
kondensacji Claisena butanianu etylu i propionianu etylu oraz napisz schematy zachodzących
reakcji.

Zad. 6. (34p) Przedstaw schematy poniższych reakcji (za pomocą wzorów strukturalnych)
oraz podaj nazwy produktów (oprócz podpunktu 10):
1.(2p) chlorek p-nitrobenzenodiazoniowy + m-krezol, pH 9 →

(sprzęganie soli diazoniowych)

2.(3p) bromek fenylomagnezowu + (1) aldehyd mrówkowy, (2) HCl

(aq) →

(addycja zw. Grignarda do związków karbonylowych)

alkohol benzylowy

3. (3p) benzamid + NaOH

(aq) (nadmiar, ∆t) →

(hydroliza amidów kwasowych)

benzoesan sodu

12

N

2

+

Cl

−

NO

2

CH

3

OH

N=N

O

2

N

H

3

C

OH

+

pH 9

MgBr

H H

O

CH

2

OMgBr

CH

2

OH

+

HCl aq

C

O

NH

2

C

O

ONa

NaOH
nadmiar

+ NH

3

C

O

OC

2

H

5

CH

3

CH

2

CH

3

CH

2

C

O

OC

2

H

5

C

2

H

5

CH

2

C

O

OC

2

H

5

OC

2

H

5

C

2

H

5

CH

2

C

O

CH

3

CH

2

C

O

OC

2

H

5

C

2

H

5

CH

2

C

O

OC

2

H

5

C

2

H

5

ONa

C

2

H

5

ONa

C

2

H

5

ONa

C

O

OC

2

H

5

CH

3

CH

2

OC

2

H

5

C

2

H

5

CH

2

C

O

C

2

H

5

ONa

CH

3

CH

2

C

O

CH C

O

OC

2

H

5

CH

3

CH

3

CH

2

C

O

CH C

O

OC

2

H

5

C

2

H

5

C

2

H

5

CH

2

C

O

CH C

O

OC

2

H

5

CH

3

C

2

H

5

CH

2

C

O

CH C

O

OC

2

H

5

C

2

H

5

+

+

+

2-metylo-3-oksopentanian etylu

2-etylo-3-oksoheksanian etylu

2-etylo-3-oksopentanian etylu

butanian etylu

propionian etylu

+

2-metylo-3-oksoheksanian etylu

4.(4p) benzyloamina + (1) aceton wobec H

+

, (2) LiAlH

4

→

(aminowanie redukcyjne aldehydów i ketonów)

benzylo-izopropyloamina

5.(3p) 3,3-dimetylo-2-butanon + 3 mole I

2

+ NaOH (nadmiar) →

[reakcja haloformowa (jodoformowa)]

2,2-dimetylopropionian sodu jodoform

6.(5p) propanian etylu + (1) LiAlH

4

, (2) HCl aq

→

(redukcja estrów)

propan-1-ol etanol

7. (3p) alkohol benzylowy + chlorek benzoilu →

(estryfikacja alkoholi)

benzoesan benzylu

8.(5p) (R)-2-chloro-2-fenylobutan + H

2

O (nadmiar) →

(substytucja nukleofilowa halogenków alkilowych, solwoliza, S

N

1)

(R)-2-fenylobutan-2-ol

(S)-2-fenylobutan-2-ol

9.(3p) benzaldehyd + NH

2

OH (kat. H

+

) →

(addycja amoniaku i jedo pochodnych do aldehydów i ketonów)

oksym benzaldehydu

10.(3p) p-izopropylofenol + bezwodnik octowy →

(estryfikacja fenoli)

octan p-izopropylofenolu kwas octowy

13

OH

(CH

3

)

2

CH

CH

3

O

CH

3

O

O

O

(CH

3

)

2

CH

O

CH

3

CH

3

O

OH

+

+

CH

2

NH

2

H

3

C CH

3

O

H

+

CH

2

N C

CH

3

CH

3

LiAlH

4

CH

2

N C

H

CH

3

CH

3

H

+

CH

2

OH

O

Cl

C

O

OCH

2

+

Ph

(R)

Cl

CH

3

CH

3

CH

2

H

2

O

Ph

(R)

OH

CH

3

CH

3

CH

2

Ph

(S)

OH

CH

3

CH

2

CH

3

+

nadmiar

CH

3

C

O

C

CH

3

CH

3

CH

3

ONa

C

O

C

CH

3

CH

3

CH

3

I

2

/NaOH

+ CHI

3

O

H

NH

2

OH

H

+

CH N-OH

+

CH

3

CH

2

O CH

2

CH

3

O

(1) LiAlH

4

CH

3

CH

2

CH

2

OH

CH

2

CH

3

OH

+

(2) HCl aq