Ćwiczenia dodatkowe z chemii organicznej. Kolokwium pierwsze. 24.10.03.

1. (12 p.) Na 1,4-cykloheksadien rozpuszczony w tetrachlorku węgla podziałano nadmiarem bromu. Ile produktów otrzymano? (Odpowiedź na to pytanie może ułatwić rozważenie budowy produktów na wzorach, w których założono płaską budowę pierścienia). Dla każdego z produktów przedstaw, używając wzorów przestrzennych, równanie równowagi pomiędzy krzesłowymi konformerami i wskaż, w którą stronę każda z nich jest przesunięta.

2. (15 p.) Zaproponuj sposób syntezy 1-bromo-2-metylo-2-propanolu z izobutylenu. Przedstaw mechanizm reakcji. Za pomocą wzorów Newmana przedstaw wszystkie, różniące się energią, naprzemian- i naprzeciwległe konformacje produktu wynikające z obrotu dookoła wiązania C1-C2. Podaj ich nazwy biorąc pod uwagę wzajemne usytuowanie podstawników Br i OH.

3. (10 p.) Produktami utleniania pewnego sześcioczłonowego związku cyklicznego za pomocą KMnO₄ na gorąco jest równomolowe mieszanina kwasu 3-oksobutanowego (CH₃COCH₂CO₂H) i 2,4-pentanodionu (CH₃COCH₂COCH₃). Podaj wzór i nazwę tego związku. Zaproponuj jego syntezę z nienasyconych węglowodorów łańcuchowych; podaj wzory i nazwy tych węglowodorów. Przedstaw schemat jego ozonolizy.

4. (12 p.) Na p-nitrotoluen podziałano mieszaniną dymiącego kwasu azotowego i stężonego kwasu siarkowego. Podaj wzór i nazwę głównego produktu. Przedstaw mechanizm reakcji. Wyjaśnij związek pomiędzy energią wewnętrzną kompleksów σ mogących się tworzyć w tym procesie a regioselektywnością reakcji.

5. (23 p.) Zaproponuj następujące syntezy

a) (E)-1,4-difenylo-1-butenu z etylobenzenu,

b) kwasu 3,5-dinitrobenzoesowego z toluenu,

c) m-nitroetylobenzenu z benzenu i innych reagentów organicznych,

d) 1-bromo-2-metylo-propan z izobutanu,

e) 3-bromo-2-metylopropen z 2-metylo-2-propanolu,

f) (Z)-3-heksen z (E)-3-heksenu,

6. (18 p.) Przedstaw poniższe równania reakcji za pomocą wzorów chemicznych. Podaj nazwy produktu (produktów).

a) 2,4-heksadien + Br₂ (1 mol, niska temperatura) wskaż produkt główny,

b) + chlorowodór (w eterze) (nazwy można pominąć),

Przedstaw mechanizm powyższej reakcji

c) 1-buten + N-bromosukcynoimid (CCl₄, hν)

d) 1-metylocykloheksen (1. [BH₃], 2. nadtlenek wodoru, OH^-)

e) 1,2-dimetylocyklopenten + KMnO₄ (0 -5⁰ C)

Pierwsze kolokwium. Ćwiczenia dodatkowe z chemii organicznej. 26.10.01. A

1. Dwa związki o wzorze sumarycznym C₈H₁₂ w reakcji ozonolizy dają ten sam, jeden produkt o wzorze CH₃COCH₂CH=O. Podaj wzory i nazwy obydwu substratów. Przedstaw przebieg reakcji ozonolizy. Podaj wzór produktu reakcji substratów z nadmanganianem potasowym na gorąco.

2. Zaproponuj syntezy następujących związków ze wskazanych substratów podając reagenty i warunki oraz wzory i nazwy związków powstających na kolejnych etapach:

a) cis-4,5-dietylocykloheksen z 3-heksynu i 1,3-butadienu,

b) 1-chloro-2-metylo-2-propanolu z izobutanu,

c) kwasu p-bromobenzoesowego z etylobenzenu,

d) trans-2-metylocykloheksanolu z 1-metylocykloheksenu. Przedstaw za pomocą wzorów przestrzennych trwałe konformery produktu,

e) 1-pentanol z 1-pentenu. Za pomocą wzorów Newmana przedstaw wszystkie, różniące się energią konformacje produktu wynikające z obrotu dookoła wiązania C1-C2. Podaj ich nazwy. Wskaż najmniej i najbardziej trwałą. Jakie czynniki decydują o energii wewnętrznej konformerów?

f) 1,4-difenylo-1-butynu z winylobenzenu,

g) m-nitropropylobenzenu z benzenu i innych dowolnych reagentów.

3. Na t-butylobenzen podziałano chlorkiem kwasu octowego (CH₃COCl) w obecności chlorku glinu. Napisz równanie stechiometryczne reakcji. Przedstaw jej mechanizm. Na podstawie trwałości kompleksów σ uzasadnij jej regioselektywność.

4. Podaj wzory i nazwy produktów powstających w wyniku działania N-bromosukcynoimidu na 1-penten. Do jakiej klasy należy ta reakcja?

5. Przedstaw przebieg i podaj wzory oraz nazwy produktów reakcji 2,4-heksadienu z jednym molem bromu. W jaki sposób można wpływać na skład mieszaniny poreakcyjnej. Odpowiedź uzasadnij.

6. Przedstaw mechanizm reakcji 1,3-dimetylocyklpentenu (o budowie podanej poniżej) z bromowodorem w eterze etylowym. Jaki to jest typ reakcji? Czy jest ona a) regioselektywna, b) stereoselektywna? Wyjaśnij.

Pierwsze kolokwium. Ćwiczenia dodatkowe. 25.10.2002. A

1. (13 p.) 1,2-Dimetylo-1,4-cykloheksadien można otrzymać jako jedyny produkt w reakcji dienowej z węglowodorów A i B lub C i D. Proszę:

a) narysować za pomocą wzorów schematy obu reakcji oraz podać nazwy związków A, B, C i D,

b) podać wzór produktu powstającego z 1,2-dimetylo-1,4-cykloheksadienu pod działaniem gorącego, wodnego roztworu KMnO₄,

c) podać wzór i nazwę produktu będącego wynikiem reakcji 1,2-dimetylo-1,4-cykloheksadienu z nadmiarem wodoru wobec palladu.

2. (18 p.)Na chlorobenzen podziałano chlorkiem izobutylu (1-chloro-2-metylopropanem) w obecności chlorku glinu. Proszę podać ogólną nazwę typu tej reakcji oraz przedstawić jej mechanizm. Proszę wyjaśnić związek pomiędzy regioselektywność reakcji a trwałością kompleksów σ jakie mogą się tu tworzyć.

3. (42 p.) Zaproponuj syntezy następujących związków ze wskazanych substratów podając reagenty i warunki oraz wzory i nazwy związków powstających na kolejnych etapach:

a) 2-chloro-1-fenyloetanol z etylobenzenu,

b) kwas 4-bromo-3-nitrobenzoesowy z toluenu,

c) cis-1,2-cykloheksanodiol (cis-1,2-dihydroksycykloheksan) z cykloheksanolu,

d) (E)-6-metylo-3-hepten z alkenów posiadających 4 atomy węgla w cząsteczce,

e) p-etyloacetofenon (p-Et-C₆H₄-C(O)CH₃) z benzenu i chlorku kwasu octowego (CH₃COCl),

f) trans-2-metylocykloheksanol z metylenocykloheksanu,

4. (14 p.) Proszę przedstawić mechanizm reakcji cykloheksenu z roztworem bromu w CCl4 i narysować wzory przestrzenne konformerów otrzymanego produktu wynikające z inwersji wiązań pierścienia. Proszę wskazać konformer mniej trwały?

5. (12 p.) Z dowolnego alkenu otrzymaj 1-butanol. Używając wzorów Newmana przedstaw wszystkie różniące się energią naprzeciw i naprzemianległe konformacje tego związku wynikające z obrotu dookoła wiązania C1-C2. Podaj ich nazwy oraz wskaż najtrwalszą.

6. (6 p.) Na 1,4-dimetylo-1,4-cykloheksadien podziałano nadmiarem bromowodoru w eterze etylowym. Ile związków otrzymano? Przedstaw ich wzory określające przestrzenne rozmieszczenie podstawników (dla uproszczenia atomy węgla pierścienia można ulokować na tej samej płaszczyźnie).

Kolokwium I. 30.03.2001 A

1. Podaj wzór i nazwę głównego produktu (lub głównych produktów) organicznego następujących reakcji lub zaznacz, że reakcja nie zachodzi.

a) 2-metylobutan + Br₂ (Δt, hν),

b) cyklopenten + Br₂ (CCl₄),

c) 2-metylo-2-buten + HBr (eter),

d) styren + 1) [BH₃], 2)H₂O₂/NaOH,

e) 1,3-dimetylocykloheksen + KMnO₄ (Δt) - nazwę produktu można pominąć,

f) 1-butyn + NaOH (t. pokojowa),

g) 1-buten + Br₂/H₂O,

h) cyklopenten + 1) OsO₄, 2) NaHSO₃,

i) 2-pentyn + H₂ (Pd, BaSO₄),

j) chlorobenzen + chlorek izobutylu (AlCl₃),

k) 1,3-pentadien + HBr,

l) 2,3-dimetylo-1,3-butadien + (E)-2-buten (Δt, Δp),

m) p-nitroizopropylobenzen + KMnO₄ (Δt)

2. Narysuj wzory przestrzenne wszystkich izomerów dichlorocyklopropanu. Zaznacz gwiazdką asymetryczne atomy węgla. Czy wszystkie izomery są związkami chiralnymi? Uzasadnij. Określ stereochemiczną relację pomiędzy każdą parą izomerów.

3. Na 1-buten podziałano chlorowodorem w rozpuszczalniku organicznym.

a) przedstaw mechanizm reakcji i podaj jej nazwę,

b) na podstawie mechanizmu wyjaśnij, czy mieszanina poreakcyjna będzie wykazywała czynność optyczną,

c) narysuj wzory przestrzenne i odpowiadające im wzory Fischera otrzymanych produktów i określ konfigurację absolutną podstawników przy asymetrycznym atomie węgla,

d) narysuj wzory Newmana trwałych konformacji produktu wynikających z obrotu dookoła wiązania C2-C3. Podaj wspólną nazwę tych konformacji.

4. Chlorobenzen poddano działaniu mieszaniny nitrującej. Co otrzymano? Podaj nazwę reakcji i na podstawie mechanizmu uzasadnij jej regioselektywność (wykorzystaj porównanie trwałości kompleksów σ).

5. Używając wzorów przestrzennych narysuj krzesłowe konformacje trans-1,2-dibromocykloheksanu wynikające z inwersji wiązań pierścienia. Wyjaśnij, która z nich ma niższą energię i dlaczego. Jakie oddziaływania o tym decydują?

6. Zaproponuj syntezy związków z podanych substratów i innych potrzebnych reagentów. Zaznacz warunki niezbędne dla przeprowadzenia każdego etapu.

a) p-Nitropropylobenzen z benzenu,

b) (E)-2-heksen z propynu i propenu,

c) Kwas 4-chloro-3-nitrobenzoesowy z toluenu.

Pierwsze kolokwium z chemii organicznej. 22.03.2002. A

1. (20 p.) W wyniku reakcji Dielsa-Aldera między dwoma węglowodorami A i B otrzymano tylko jeden produkt, C, który poddano działaniu ozonu a następnie wody w redukującym środowisku. Otrzymano jako jedyny związek 2,4-heksanodion [CH₃CH₂C(O)CH₂C(O)CH₃]. Przedstaw schemat wymienionych reakcji podając ich warunki oraz nazwy związków A, B i C. Narysuj wzory produktów reakcji (mogą powstać dwa związki) związku C z nadmiarem wodoru wobec platyny zaznaczając przestrzenne rozmieszczenie podstawników. Dla uproszczenia występujące w związkach pierścienie można przedstawić jako płaskie.

2. (16 p.)Na 1-etylo-4-metylo-1,4-cykloheksadien podziałano nadmiarem bromowodoru w polarnym rozpuszczalniku. Ile produktów otrzymano? Odpowiedź uzasadnij na podstawie mechanizmu reakcji. Przedstaw wzory przestrzenne trwałych konformerów, wynikających z inwersji pierścienia dla jednego z otrzymanych produktów.

3. (18 p.)Toluen poddano działaniu 1-chloropropanu w obecności chlorku glinu. Przedstaw mechanizm tej reakcji i na podstawie trwałości kompleksów σ uzasadnij jej regioselektywność.

4. (23 p.) Podaj wzory produktów poniższych reakcji

a) p-Ksylen + CH₃C(O)Cl + AlCl₃

b) 5,5-Dimetylocyklopentadien + 1 mol HBr

Przedstaw mechanizm tej reakcji. Podaj nazwy produktów. (We wzorach i nazwach produktów budowę przestrzenną można zaniedbać).

c) 1-Butyn + 1) [BH₃], 2) H₂O₂/ OH^-

d) Fenyloeten + Br₂ w H₂O

e) Cyklopenten + KMnO_{4 aq} (5⁰ C)

f) 1-Fenylopropen + NBS (CCl₄, Δt, hν)

g) 1-Fenylopropyn + Na + NH_{3 (c)}

5. (26 p.) Zaproponuj syntezy następujących związków ze wskazanych substratów podając reagenty i warunki oraz wzory i nazwy związków powstających na kolejnych etapach:

a) (Z)-3-Okten z 1-butenu, jedynego substratu organicznego

b) Kwasu 2-bromo-4-nitrobenzoesowego z etylobenzenu

c) trans-2-Metylocykloheksanol z metylenocykloheksanu

d) 1-Bromo-1-fenylobutan z benzenu i innych potrzebnych reagentów

6. (11 p.) Za pomocą wzorów Newmana narysuj wszystkie naprzeciw- i naprzemianległe konformacje wynikające z obrotu dookoła wiązania pomiędzy atomami węgla w 1,2-dibromoroetanie. Podaj ich nazwy. Zaznacz konformację najbardziej i najmniej trwałą. Objaśnij jakie czynniki wpływają na zróżnicowanie energii wewnętrznej tych konformacji

Pierwsze kolokwium z chemii organicznej. 14.03.03. A

1. (21 p.) Ogrzewając mieszaninę dwóch węglowodorów A i B pod zwiększonym ciśnieniem otrzymano związek cykliczny C, który po uwodornieniu dał trans-1,2-dimetylocykloheksan (D).

a) Za pomocą wzorów chemicznych przedstaw schemat powyższych reakcji. Podaj nazwy wszystkich występujących w nim związków organicznych.

b) Narysuj wzory przestrzenne krzesłowych konformacji produktu D. Wyjaśnij, najlepiej posługując się odpowiednimi wzorami, jakie czynniki decydują o ich różnej energii potencjalnej. Wskaż konformację trwalszą.

c) Przedstaw wzory produktu reakcji związku C (pierścień cykloheksanu można tu potraktować jako płaski) z ozonem (E) oraz produktu hydrolizy związku E w środowisku redukującym.

2. (20 p.) Przedstaw mechanizmy poniższych reakcji. Wskaż etapy decydujące o szybkości każdej z nich.

a) 1-Metylocyklopenten + brom w wodzie.

b) 1,2-Dimetylocyklopenten + woda + kwas siarkowy (katalizator).

c) 1-Metylocyklopenten + HBr (RO-OR + hν - katalizatory).

d) 2,4-Heksadien + bromowodór (1 mol).

3. (24 p.) Podaj wzory produktów reakcji:

2-Metylo-2-buten +

a) bromowodór w eterze,

b) nadmanganian potasu w wodzie (niska temperatura),

1-Pentyn +

a) woda, (Hg²⁺, H⁺ - katalizatory),

b) I) borowodór, II) nadtlenek wodoru w środowisku zasadowym,

c) amidek sodu w ciekłym amoniaku,

d) 2 mole bromowodoru.

1-Metylocyklopenten +

a) I) tetratlenek osmu, II) wodorosiarczyn sodu

b) I) borowodór, II) nadtlenek wodoru w środowisku zasadowym,

1,4-Dimetylo-1,4-cykloheksadien +

a) KMnO_{4 aq.}, Δt.

Podaj także wzór innego izomerycznego związku, który da identyczny wynik reakcji utleniania

b) bromowodór w rozpuszczalniku organicznym - 2 mole. Rysując wzory produktów pierścień cykloheksanu można przyjąć jako płaski.

4. (18 p.) Zaproponuj schematy poniższych syntez. Reagenty nieorganiczne można stosować bez ograniczeń.

a) 2-Metylo-1,4-pentadien z izobutanu i acetylenu

b) (E)-2-penten z 1-chloropentanu.

5. (8 p.) Przedstaw za pomocą wzorów Newmana wszystkie, wynikające z obrotu dookoła wiązania C3-C4 konformacje 2,2,3-trimetylopentanu, którym odpowiadają minima energii. Wskaż konformację o najwyższej i najniższej energii potencjalnej.

KOLOKWIUM I

Chemia organiczna B, 25.03.04

1. (15 p) Na 4-tert-butylo-1-metylo-cykloheksen podziałano bromowodorem w polarnym rozpuszczalniku.

a. Ile produktów otrzymano? Podaj ich budowę. Odpowiedź uzasadnij na podstawie mechanizmu reakcji (pierścień można potraktować jako płaski).

b. Dla każdego produktu podaj wzór przestrzenny konformeru o najniższej energii.

2.  (19 p) Dwa izomeryczne węglowodory A i B poddano ozonolizie otrzymując w każdym przypadku takie same produkty: aldehyd octowy (CH₃CHO) i aldehyd masłowy (butanal, CH₃CH₂CH₂CHO).

a. Podaj wzory i nazwy związków A i B.

b. Przedstaw przebieg reakcji ozonolizy A lub B.

c. Zaproponuj syntezę związków A i B z propenu jako jedynego substratu organicznego.

d. Podaj produkty utleniania związku A lub B za pomocą KMnO₄/H₂O w podwyższonej temperaturze.

3. (21 p) Przedstaw poniższe równania reakcji za pomocą wzorów chemicznych. Podaj wzór i nazwę produktu (lub produktów) lub zaznacz, że reakcja nie zachodzi. (19 p)

a. 2-metylobutan + Cl₂ (h),

b. 1-etylocyklopenten + 1. [BH₃], 2. H₂O₂/NaOH,

c. 1-etylocyklopenten + H₂O/H₂SO₄ kat.

d. cykloheksen + KMnO₄/H₂O, niska temperatura (pierścień można potraktować jako płaski),

e. 1-pentyn + Br₂ (1 mol),

f. 2-pentyn + NaNH₂/NH₃ (ciekły),

g. 2-butyn + HBr (nadmiar, środowisko polarne),

h. 3-heksen + NBS (N-bromosukcynoimid), (RO)₂, CCl₄, t.

4. (15 p) Podaj mechanizmy następujących reakcji:

a. 1-etylocykloheksen + Br₂ w wodzie (pierścień można potraktować jako płaski),

b. 2,4-heksadien + Cl₂ (1 mol),

c. 2-metylopropen + HBr (nadtlenki); polecenie dodatkowe - narysuj wzory Newmana, wynikających z obrotu dookoła wiązania C1-C2, konformacji produktu, którym odpowiadają minima energii.

5. (16 p) Wykorzystując reakcję Dielsa-Aldera zaproponuj syntezę cis- i trans-1,2-dimetylocykloheksanu z acyklicznych węglowodorów nienasyconych. Dla każdego izomeru przedstaw równanie równowagi pomiędzy krzesłowymi konformerami i wskaż, w którą stronę każda z nich jest przesunięta. Uzasadnij.

KOLOKWIUM I

Chemia organiczna B, 24.03.05

1. (20 p.) Podaj wzory strukturalne i nazwy izomerycznych węglowodorów A, B, C o wzorze sumarycznym C₆H₁₀ na podstawie następujących informacji: 1) tylko związek A reaguje z amoniakalnym roztworem AgNO₃ dając osad; 2) każdy z węglowodorów A i B przyłącza w obecności kat. Ni 2 mole H₂ dając heksan, a C przyłącza tylko 1 mol dając węglowodór o wzorze sumarycznym C₆H₁₂; 3) B utleniany KMnO₄ daje kwas propanowy (2 mole, CH₃CH₂CO₂H); 4) w wyniku ozonolizy C powstaje heksano-1,6-dial (O=HC(CH₂)₄CH=O). Napisz schematy wszystkich wymienionych reakcji.

2. (24 p.) Z 2-metylopropenu oraz innych niezbędnych reagentów otrzymać:

1. 1-bromo-2-metylopropan,

2. 3-bromo-2-metylopropen,

3. 1,3-dibromo-2-metylopropan,

4. 2-metylopropan-1-ol [(CH₃)₂CHCH₂OH],

5. 2-metylopropano-1,2-diol.

Polecenia dodatkowe: 1) zaproponuj syntezę 2-metylopropenu z 2-metylopropanu, 2) dla związku wymienionego w 1 narysuj wszystkie konformacje naprzeciwległe i naprzemianległe różniące się energią a wynikające z obrotu wokół wiązania C1-C2. wskaż, którym konformacją odpowiadają minima energetyczne, a którym maksima.

3. (18 p.) Na (Z)-heks-3-en podziałano bromem w wodzie. Podaj steryczny przebieg reakcji za pomocą wzorów przestrzennych albo wzorów rzutowych Newmana. Narysuj wzory Fischera produktów, podaj ich nazwy z uwzględnieniem konfiguracji absolutnej. Czy produkty są chiralne? Czy mieszanina poreakcyjna wykazuje czynność optyczną? Odpowiedzi proszę uzasadnić.

4. (14 p.) 2,3-Dimetylobuta-1,3-dien poddano reakcji z but-2-ynem w podwyższonej temperaturze i pod zwiększonym ciśnieniem. Podaj wzór oraz nazwę produktu. Produkt wymienionej reakcji poddano reakcji z nadmiarem wodoru w obecności kat. Pd otrzymując dwa stereoizomeryczne węglowodory. Podaj ich budowę przestrzenną zakładając płaską budowę pierścienia oraz narysuj ich konformacje krzesłowe.

5. (12 p.) Podaj produkty oraz mechanizmy następujących reakcji

1. 2,3-dimetylobuta-1,3-dien + 1 mol Cl₂ →

2. 1,4-dimetylocykloheksen + H₂O, kat. H₂SO₄ →

6. (8 p.) Z 1-bromobutanu jako jedynego odczynnika organicznego oraz dowolnych odczynników nieorganicznych otrzymać (Z)-okt-3-en oraz (E)-okt-3-en

2. 1,4-dimetylocykloheksen + H₂O, kat. H₂SO₄ →

2. (8 p.) Z 1-bromobutanu jako jedynego odczynnika organicznego oraz dowolnych odczynników nieorganicznych otrzymać (Z)-okt-3-en oraz (E)-okt-3-en.

Chemia Organiczna B

Kolokwium 1, 23.03.2006 r.

1. (20 p.) Zaproponuj syntezy następujących związków ze wskazanych substratów oraz innych niezbędnych reagentów. Podaj warunki kolejnych reakcji i użyte w nich reagenty.

a) (6) 1,3-dibromo-2-metylo-propanu z 2-metylopropanu

b) (3+3) trans-2-metylocykloheksanolu z 1-metylocykloheksanolu. (Schemat syntezy przedstaw zakładając płaską budowę pierścienia cykloheksanu.) Polecenie dodatkowe: za pomocą wzorów przestrzennych przedstaw równanie równowagi pomiędzy krzesłowymi konformerami otrzymanego związku, oraz wskaż, w którą stronę jest ona przesunięta. (3)

c) (8) (E)- i (Z)-heks-3-enu z but-1-enu i z etylenu. Heksyn 5 p., redukcje 2*1,5

2. (21 p.) Trzy izomeryczne związki A, B i C mają wzór sumaryczny C₆H₁₀. W reakcji z wodorem w obecności niklu dają taki sam produkt. W wyniku utleniania związku A w wodnym roztworze KMnO₄ otrzymuje się związek o budowie: CH₃COCH₂CH₂CH₂CO₂H (kwas 5-okso-heksanowy). Związek B jest chiralny. Związki A i C w reakcji z bromowodorem dają taki sam produkt. Podaj wzory strukturalne i nazwy związków A, B i C oraz napisz schematy wszystkich reakcji wymienionych w zadaniu. Podaj wzory produktów jakie powstaną podczas ozonolizy związków B i C.

A, B, C wzory i nazwy - 3*3; utlenianie A - 2, addycja HBr - 2*1,5; uwodornienie - 2*1,5; ozonoliza 2*2

3. (20 p.) Narysuj wzory przestrzenne, wzory rzutowe Fischera oraz podaj nazwy uwzględniające konfigurację absolutną wszystkich stereoizomerycznych 2,3-dibromobutanów. Wskaż pary enancjomerów oraz diastereoizomerów. Czy wszystkie one są chiralne? Odpowiedź uzasadnij. Jaki produkt powstanie podczas addycji bromu do (E)-but-2-enu. Podaj steryczny przebieg reakcji za pomocą wzorów przestrzennych.

Wzory i nazwy - 3*3; pary stereoizomerów 3*1; chiralność - 3; mechanizm - 5

4. (18 p.) Podaj produkty oraz mechanizmy następujących reakcji:

a) (6) 2-metylobut-2-en + Br₂/H₂O (nadmiar) →

b) (6) cyklopenten + KMnO₄ (niska temperatura) →

c) (6) 1-metylocykloheksen + H₂O/kat. H₂SO₄ stęż. (Mechnizm reakcji przedstaw zakładając płaską budowę pierścienia cykloheksanu.)

5. (17 p.) Przedstaw poniższe równania reakcji za pomocą wzorów chemicznych. Podaj wzór i nazwę produktu lub zaznacz, że reakcja nie zachodzi:

a) (2) but-1-en + NaNH₂/ciekły amoniak →

b) (2) CH₃CH₂C≡C^-Na⁺ + woda→

c) (2) pent-1-yn + 1 mol Br₂ →

d) (2) heks-3-yn + 2 mole HCl →

e) (3) buta-1,3-dien + (E)-pent-2-en/t,p → (mieszanina racemiczna)

f) (3) heksa-2,4-dien + 1 mol Cl₂→

g) (3) 1,2,4-trimetylocyklopenten + H₂/kat. Ni → (mieszanina diastereoizomerów)

Ćwiczenia dodatkowe z chemii organicznej B

Kolokwium I 25.10.07

1. (24 p.)Butan poddano chlorowaniu (Cl₂/h) otrzymując mieszaninę trzech związków A, B, i C (związki B i C są stereoizomerami), którą poddano reakcji z alkoholowym roztworem KOH otrzymując trzy izomeryczne produkty D, E i F (D i F są diasteroizomerami). Mieszaninę D, E i F poddano reakcji z HBr w środowisku polarnym otrzymując dwa stereoizomeryczne związki G i H.

1. Zapisz za pomocą wzorów chemicznych schemat zachodzących reakcji oraz podaj wzory i nazwy związków oznaczonych dużymi literami. Dla związków, które są steroizomerami narysuj wzory przestrzenne.

2. Podaj mechanizm reakcji chlorowania na przykładzie powstawania związku A.

3. Wyjaśnij dlaczego każdy ze związków D, E i F w reakcji z HBr da te same produkty G i H.

2. (32 p.) Zaproponuj syntezy następujących związków z podanych substratów organicznych oraz innych niezbędnych reagentów:

1. 1-bromo-1-fenylopropanu z benzenu i chlorku propanoilu (CH₃CH₂COCl);

2. (Z)-okt-3-enu z but-1-enu;

3. cis-1,2-dimetylocykloheksanu z 2,3-dimetylobut-1,3-dienu; polecenie dodatkowe - proszę przedstawić równanie równowagi pomiędzy konformerami produktu;

4. kwasu 2-chloro-4-nitro-benzoesowego z toluenu;

5. mezo-2,3-dibromobutanu z alkenu zawierającego cztery atomy węgla; polecenia dodatkowe - schemat syntezy przedstaw na wzorach przestrzennych, narysuj wzór Fischera produktu.

3. (12 p.)Na etylobenzen podziałano chlorkiem izobutylu (1-chloro-2-metylopropanem) w obecności chlorku glinu. Napisz równanie stechiometryczne reakcji. Przedstaw jej mechanizm. Na podstawie trwałości kompleksów σ uzasadnij jej regioselektywność.

4. (16 p.) Dwa izomeryczne związki A i B utleniane wodnym roztworem nadmanganianu potasu na gorąco dają jeden ten sam produkt - CH₃CH₂COCH₂COOH (2 mole). Podaj wzory i nazwy obu związków. Podaj wzór produktu ich ozonolizy. Który z wymienionych związków A i B można otrzymać w reakcji Dielsa-Aldera jako pojedynczy związek. Podaj substraty i warunki reakcji, w której on powstaje.

5. (17 p.) Przedstaw poniższe równania reakcji za pomocą wzorów chemicznych. Podaj nazwy produktu (produktów);

1. pent-1-en + N-bromsukcynoimid (NBS, CCl₄, h) → A+B (izomery konstytucyjne);

2. heksa-2,4-dien + 1 mol Cl₂ (środowisko polarne) → A+B (izomery konstytucyjne);

3. but-2-yn + 1 mol HBr (środowisko polarne) → A;

4. but-2-yn + 2 mole HCl (środowisko polarne) → A;

5. 1-metylocyklopent-1-en + [BH₃] → A (+ H₂O₂/OH⁻) → A;

6. 1,2,3-trimetylcyklopeten + H₂/Pd → A+B (diastereoizomery);

7. cykloheksen + KMnO_{4, aq} (niska temperatura) → A

Kolokwium I

27.03.2008

1. (18 p.) (Z)-3,4-dimetyloheks-3-en poddano niezależnie dwóm reakcjom: z KMnO_4,aq w 0°C oraz z Br₂.

a) Przedstaw przebieg (mechanizm) obu reakcji za pomocą wzorów przestrzennych.

b) Narysuj wzory Fischera produktu(ów), oraz podaj nazwy uwzględniające konfigurację absolutną.

c) Czy produkty reakcji wykazują czynność optyczną? Uzasadnij odpowiedź. W jakiej relacji stereochemicznej pozostają produkty reakcji z bromem?

2. (14 p.) p-(Trifluorometylo)toluen poddano reakcji z mieszaniną nitrującą (HNO_3,stęż. + H₂SO_{4, stęż.})

a) Podaj mechanizm reakcji.

b) Wyjaśnij regioselektywność reakcji na podstawie trwałości kompleksów σ.

3. (15 p.) Zapisz reakcje za pomocą wzorów. Podaj wzory produktów, oraz nazwy produktów oznaczonych pogrubioną czcionką.

1. 3-metylopentan + Br₂/h →  (produkt główny)

2. pent-1-en + HBr/(RO)₂ → 

3. 1-etylocykloheksen + Br₂/H₂O (nadmiar) 

4. etylobenzen + 1-chloropropan/kat. AlCl₃ → A

5. but-1-yn + 2 mol HCl (środowisko polarne) → 

6. (S)-3-metylopent-1-en + HBr (eter) →    (narysuj wzory przestrzenne produktów)

7. 2,3-dimetylobuta-1,3-dien + Cl₂ (1 mol) →   

4. (37 p.) Zaproponuj metody syntezy następujących związków z podanych substratów organicznych i niezbędnych reagentów nieorganicznych.

a) (Z)-1-fenylopent-2-enu z toluenu i but-1-ynu,

b) p-bromopropylobenzenu z benzenu i bezwodnika propanowego [(CH₃CH₂CO)₂O],

c) trans-2-metylocykloheksanolu z etenu i 2-metylobuta-1,3-dienu; polecenie dodatkowe: przedstaw równowagę pomiędzy konformacjami krzesłowymi produktu;

d) kwasu 4-chloro-3-nitrobenzoesowego z benzenu i etylenu.

e) (E)-pent-2-enu z (Z)-pent-2-enu.

5. (12 p.) Podaj wzory strukturalne i nazwy izomerycznych węglowodorów A, B i C, o wzorze C₆H₁₀ mających następujące właściwości: 1) A i B przyłączają 2 mole, a C 1 mol bromu; 2) A i B ulegają redukcji wobec Pt dając ten sam alkan C₆H₁₄; 3) A reaguje z Na w ciekłym amoniaku dając produkt o wzorze C₆H₁₂, z którego po ozonolizie otrzymuje się aldehyd propionowy (CH₃CH₂CHO); 4) B strąca osad z amoniakalnego roztworu soli Cu(I); 5) ozonoliza C prowadzi do CH₃CO(CH₂)₃CHO. Napisz schematy wszystkich wymienionych reakcji.

Ćwiczenia dodatkowe z chemii organicznej B

Kolokwium I 25.10.07

1. (24 p.) Butan poddano chlorowaniu (Cl₂/h) otrzymując mieszaninę trzech związków A, B, i C (związki B i C są stereoizomerami), którą poddano reakcji z alkoholowym roztworem KOH otrzymując trzy izomeryczne produkty D, E i F (D i F są diasteroizomerami). Mieszaninę D, E i F poddano reakcji z HBr w środowisku polarnym otrzymując dwa stereoizomeryczne związki G i H.

4. Zapisz za pomocą wzorów chemicznych schemat zachodzących reakcji oraz podaj wzory i nazwy związków oznaczonych dużymi literami. Dla związków, które są steroizomerami narysuj wzory przestrzenne.

5. Podaj mechanizm reakcji chlorowania na przykładzie powstawania związku A.

6. Wyjaśnij dlaczego każdy ze związków D, E i F w reakcji z HBr da te same produkty G i H.

2. (32 p.) Zaproponuj syntezy następujących związków z podanych substratów organicznych oraz innych niezbędnych reagentów:

6. 1-bromo-1-fenylopropanu z benzenu i chlorku propanoilu (CH₃CH₂COCl);

7. (Z)-okt-3-enu z but-1-enu;

8. cis-1,2-dimetylocykloheksanu z 2,3-dimetylobut-1,3-dienu; polecenie dodatkowe - proszę przedstawić równanie równowagi pomiędzy konformerami produktu;

9. kwasu 2-chloro-4-nitro-benzoesowego z toluenu;

10. mezo-2,3-dibromobutanu z alkenu zawierającego cztery atomy węgla; polecenia dodatkowe - schemat syntezy przedstaw na wzorach przestrzennych, narysuj wzór Fischera produktu.

3. (12 p.) Na etylobenzen podziałano chlorkiem izobutylu (1-chloro-2-metylopropanem) w obecności chlorku glinu. Napisz równanie stechiometryczne reakcji. Przedstaw jej mechanizm. Na podstawie trwałości kompleksów σ uzasadnij jej regioselektywność.

4. (16 p.) Dwa izomeryczne związki A i B utleniane wodnym roztworem nadmanganianu potasu na gorąco dają jeden ten sam produkt - CH₃CH₂COCH₂COOH (2 mole). Podaj wzory i nazwy obu związków. Podaj wzór produktu ich ozonolizy. Który z wymienionych związków A i B można otrzymać w reakcji Dielsa-Aldera jako pojedynczy związek. Podaj substraty i warunki reakcji, w której on powstaje.

5. (17 p.) Przedstaw poniższe równania reakcji za pomocą wzorów chemicznych. Podaj nazwy produktu (produktów);

8. pent-1-en + N-bromsukcynoimid (NBS, CCl₄, h) → A+B (izomery konstytucyjne);

9. heksa-2,4-dien + 1 mol Cl₂ (środowisko polarne) → A+B (izomery konstytucyjne);

10. but-2-yn + 1 mol HBr (środowisko polarne) → A;

11. but-2-yn + 2 mole HCl (środowisko polarne) → A;

12. 1-metylocyklopent-1-en + [BH₃] → A (+ H₂O₂/OH⁻) → A;

13. 1,2,3-trimetylcyklopeten + H₂/Pd → A+B (diastereoizomery);

14. cykloheksen + KMnO_{4, aq} (niska temperatura) → A

---