03.02.2009, termin „1”

Egzamin z Chemii Organicznej 2008/2009, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej Zad.1. (9 p.) W jakich warunkach należy wykonać addycję bromowodoru do 2-metylopropenu, aby otrzymany bromek alkilowy mógł w reakcji Corey’a-House’a utworzyć 2,5-dimetylodimetyloheksan? Przedstaw schematy wymienionych reakcji.

CH3

CH3

reakcja Corey'a-House'a

CH3

HBr

CH

CH CH

3

2

CH2 CH CH3

Br CH2 CH CH3

CH2

C CH

(RO)

3

2

CH3

2,5-dimetyloheksan

1-bromo-2-metylopropan

2-metylopropen

CH3

CH3

CH3

CH

Li

3

CuBr

Br CH2 CH CH3

Br CH

CuBr

2 CH

CH3

Li CH2 CH CH3

CH CH

CH

3

2

2

CH3

CH

CH CH

3

2

CH2 CH CH3

CH3

Zad. 2. (14 p.) Podaj wzory produktów oznaczonych literami, ogólne nazwy przeprowadzonych reakcji oraz wskaż produkty każdej z nich.

CH3

C

C

2H5O H/H2O

A + B + C

CH

2H5ONa

3

C

CH3

A

Br

CH3

C2H5OH/H2O

C2H5ONa

E + F

Br

CH

CH

D + E

3

CH

CH3

CH

CH

3

3

3

CH

C

C

3

2H5OH/H2O

CH

CH2 + CH

CH

+ CH

CH

CH

2H5ONa

3

C

3

C

3

3

C

3

3

C

CH3

CH

CH

3

C

2

OH

OC

Br

2H5

A

B

C

A

CH

CH

CH

3

3

3

CH

C

3

2H5OH/H2O

C2H5ONa

CH CH OC

3

2H5 +

CH

CH OH

Br

CH CH

CH

CH

+

3

3

2

CH3

CH CH OC

3

2H5

E

F

D

E

Zachodzące reakcje to: reakcja alifatycznej substytucji nukleofilowej (produkty B, C, E i F) oraz reakcja eliminacji (produkty A i D).

Zad. 3. Podaj wzory związków wymienionych z nazwy oraz tych oznaczonych literami.

1. (14 p.)

KOH

1) ?

A

KOH

B HBr

D

aceton + kwas octowy

EtOH

C EtOH

2) ?

1) O3

2) Zn/H2O

2-metylopropanal + formaldehyd 2. (6 p.)

H2C

CH

CH3

NaNH2

kw. solny

acetylen

O

H

A

2O/H+

ciekły NH

B

C

D

3

ZnCl2

(C5H7Cl)

1

03.02.2009, termin „1”

1.

CH

CH

3

3

CH3

CH3

KOH

HBr

KOH

CH3 CH CH2 CH2Br

EtOH

CH3 CH CH CH2

CH3 CH CH

CH3 EtOH

CH3 C

CH CH3

A

B

Br

C

D

1) O3

2) Zn/H2O

1)KM nO4, ∆ T

2) H2O/H+

CH3 H

H

CH

OH

CH

3

3

CH

C

O + O

C

H

CH

+ O

C

CH

2-metylopropanal

formaldehyd

3

C

O

3

aceton

kwas octowy

2.

H2C

CH

CH3

NaNH2

O

H2O/H+

HC

CH c. NH

HC

C Na

HC

C CH

CH

2

CH3

HC

C CH

CH

2

CH3

3

acetylen

A

B

ONa

C

OH

kw. solny

ZnCl2

HC

C CH

CH

2

CH3

Cl

D (C5H7Cl)

Zad. 4. Przedstaw podane poniżej przekształcenia za pomocą wzorów chemicznych oraz podaj reagenty i warunki reakcji niezbędne do ich wykonania.

1. (8 p.)

benzen → bromobenzen → bromek fenylomagnezu → alkohol benzylowy

→

benzaldehyd

Br

MgBr

CH2OH

Br2

Mg

1) HCHO

Fe

bezwodny

2) H2O/H+

eter

CHO

(CH

[O]

3)2SO/

[O] =

CrO

lub

3 * 2

lub ClC(O)-C(O)Cl

N

N

H CrO3Cl

chlorochromian

odczynnik

pirydyny

Colinsa

2. (6 p.)

toluen → kwas benzoesowy → chlorek benzoilu → N-metylobenzamid →

N-metylobenzyloamina H

O

Cl

O

N CH3

CH3

CO2H

C

C

[O]

SOCl

CH

2

3NH2

lub PCl5

CH2NH-CH3

LiAlH4

[O] = K2Cr2O7/H2SO4, ∆ T lub 1) KMnO4, ∆ T; 2) H2O/H+

2

03.02.2009, termin „1”

3. (8 p.)

propen → 1-bromopropan → CH3−CH2−CH2−CN → kwas masłowy →

butanian etylu

Br

KCN

CH

CH

CH

2

3

2

CH

CH

CH

3

2

2Br

CH

CH

CH

3

2

2

CN

(RO)2

DM SO

O

H2O/H+

C

CH

CH

CH

2H5OH

3

2

2

CO2H

CH

CH

CH

3

2

2

C

∆ T

H+

OC2H5

Zad. 5. (7 p.) W odniesieniu do pokazanych poniżej związków, podaj: a.

podaj nazwę związku A z uwzględnieniem jego konfiguracji absolutnej COOH

Br

H3C

CH(CH3)2

A, kwas ( S)-2-bromo-2,3-dimetylobutanowy b.

konfigurację absolutną związków B i C, CH

C

2OCH3

6H5

(S)

(R)

H

Cl

CH

CH

3

3

NC

H3CH2C

B C

c.

narysuj wzór przestrzenny stereoizomeru związku B, C6H5

Cl

H3C

CH2CH3

d.

narysuj wzór krzyżowy Fischera związku C.

CH2OCH3

H

CN

CH3

Zad. 6. Podaj wzory strukturalne substratów organicznych, z których można otrzymać poniższe związki we wskazanych reakcjach: a. (6 p.) 1-fenylo-2-metylopropen (w reakcji Wittiga), CH3

CH3

CH3

C

C

C O i Ph

C

3P

lub

C PPh3 i O C

H

CH

H

CH

3

3

H

CH3

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

CH

3C

3

H3C

CH2

H

CH3

i

H

CH

3C

3

H3C

CH2

H3C

H

3

03.02.2009, termin „1”

c. (4 p.) 1,3-difenylo-1-oksoprop-2-en [C6H5-C(O)-CH=CH-C6H5, w reakcji kondensacji aldolowej].

O

O

O

CH

CH

C

C

i

CH

C

3

H

Zad. 7. (12 p.) Wyjaśnij regioselektywność reakcji nitrowania nitrobenzenu na podstawie porównania budowy odpowiednich kompleksów sigma (narysuj struktury mezomeryczne tych kompleksów).

NO2

H

NO2

H

NO2

H

orto

NO2

NO2

NO2

NO2

NO2

NO2

NO2

NO

p ara

2

NO2 H

NO2 H

NO2 H

NO2

NO2

NO2

meta

H

H

H

NO2

NO2

NO2

Przy podstawieniu elektrofila (kationu nitroniowego, NO +

2 ) w pozycję orto lub para struktury zaznaczone ramkami są szczególnie nietrwałe, ponieważ ładunek dodatni jest zlokalizowany na atomie węgla związanym z podstawnikiem posiadającym cząstkowy ładunek dodatni (podst. elektronoakceptorowym). Przy podstawieniu elektrofila w pozycję meta w żadnej ze struktur ładunek dodatni nie jest zlokalizowany na atomie węgla związanym z ww. podstawnikiem; dlatego produktem reakcji jest m-dinitrobenzen.

4

Document Outline

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