Praca domowa 3 - rozwiązanie Zad. 1. (6p)
Podać najbardziej prawdopodobny wynik podanych niżej reakcji i określić ich mechanizm jako SN1, SN2, E1 lub E2 bądź zaznaczyć, że dana reakcja nie zachodzi.
(a) bromek metylu + NaNO2/DMF →
(b) jodek etylu + NaOH/H2O →
(c) chlorek t-butylu + CH3ONa/ CH3OH →
(d) 1-chloropropen + NaNH2/∆T →
(e) jodek t-butylu + H2O →
(f) chlorek winylu + NaOH/H2O →
(a) reakcja substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (SN2) CH
NaNO2/DMF
3Br
CH3NO2
(b) reakcja substytucji nukleofilowej dwucząsteczkowej (SN2) CH
NaOH/H2O
3CH2I
CH3CH2OH
(c) reakcja eliminacji jednocząsteczkowej (E1) CH3
CH
CH
3ONa/ CH3OH
2-C-Cl
CH2-C CH2
CH3
CH3
(d) reakcja eliminacji dwucząsteczkowej (E2) NaNH
CH
2/∆ T
3-CH CHCl
CH3-C CH
(e) reakcja substytucji nukleofilowej jednocząsteczkowej (SN1) CH3
CH3
H2O
CH2-C-I
CH2-C-OH
CH3
CH3
(f) reakcja nie zachodzi NaOH/H
H
2O
2C
CHCl
Zad. 2. (4p)
Podać wzory następujących halogenków alkilowych oraz uszeregować je w kolejności wzrastającej reaktywności w reakcjach substytucji nukleofilowej, SN1 oraz SN2: (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 (SN2): Br
CH
CH
3CHCH2CH2CH3
CH3CH2CHCH2Br
CH
<
<
<
3CH=C-CH2CH3
3C=CH-CH2Br
CH
Br
CH3
CH
3
3
(c)
(a)
(b)
(d)
3-bromo-2-metylopent-2-en 2-bromopentan
1-bromo-2-metylobutan 1-bromo-2-metylobut-2-en halogenek typu winylowego halogenek 2°
halogenek 1°
halogenek typu allilowego W reakcji substytucji nukleofilowej jednocząsteczkowej (SN1): Br
CH
CH
CH
3CH2CHCH2Br
3CHCH2CH2CH3
CH
<
<
<
3CH=C-CH2CH3
3C=CH-CH2Br
CH
Br
CH
3
CH
3
3
(c)
(b)
(a)
(d)
3-bromo-2-metylopent-2-en 1-bromo-2-metylobutan 2-bromopentan
1-bromo-2-metylobut-2-en halogenek typu winylowego halogenek 1°
halogenek 2°
halogenek typu allilowego 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.
CH
CH
3
3
AlCl3
AlCl3
H
CH CH CH
+ CH
H
C CH
2C
2
3
3CH2CHCH2Cl
3C
2 CH3
CH3
1-chloro-2-metylobutan 1-fenylo-2-metylobutan 2-fenylo-2-metylobutan CH
CH
3
przegr.
3
CH
AlCl
3
CH
3
karbokationu
3CH2CHCH2Cl
CH3CH2C-CH2 AlCl4
CH3CH2C-CH2 AlCl4
H
H
1-chloro-2-metylobutan karbokation 1°
karbokation 3°
CH3
H3C C CH2 CH3
2-fenylo-2-metylobutan 2
CH
CH
3
3
CH CH CH
O
AlCl
O
2
3
Zn/Hg, HCl
H
CH CH CH
CH
3
C
2C
2
3
+
3CH2C-C Cl
redukcja Clemensena
1-fenylo-2-metylobutan Zad 4. (4p)
Uzupełnić poniższy schemat, podając wzory wszystkich związków organicznych: AlCl3
1). KMnO4 aq/∆ T
HNO
benzen + bromek etylu
A
B
3 stê¿.
C HNO3 dymi¹ cy 2). H
H
3O+
2SO4 stê¿.
H2SO4 stê¿.
D
CH
CO
CO
2CH3
2H
2H
AlCl3
1). KMnO4 aq/∆ T
HNO3 stê¿.
+ CH3CH2Br
2). H
H
3O+
2SO4 stê¿.
NO2
A
B
C
etylobenzen
kwas
kwas
benzoesowy
m-nitrobenzoesowy CO2H
HNO3 dymi¹ cy
H2SO4 stê¿.
O2N
NO2
D
kwas
3,5-dinitrobenzoesowy Zad. 5. (2 p)
Węglowodór A o wzorze sumarycznym C9H10 reaguje z chlorem, dając produkt B o wzorze sumarycznym C9H10Cl2, 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.
CH3
1). KMnO4 aq
Cl2
C O + O C
CH CH CH3
CH CH CH3
HO
OH
2). H3O+
Cl
Cl
kwas
kwas
A
B
benzoesowy
octowy
1-fenylopropen
2,3-dichloro-1-fenylopropan 3