Хімія є однією з основних природознавчих наук, що розвивається останнім часом дуже швидко

Вид материала

Документы

Содержание Семінарське заняття № ох–11 Семінарське заняття № ох–12

Подобный материал:

• Програми для профільного навчання в загальноосвітніх навчальних закладах Рекомендовано, 103.17kb.
• Останнім часом у літературознавстві з’явилося багато нових підходів до аналізу літературного, 126.23kb.
• 12 штучний інтелект. Експертні системи, 633.04kb.
• Енергозбереження в нашій країні останнім часом набуває все більшої актуальності, 66.58kb.
• Голоду не нова в історії світового письменства, оскільки йдеться, 136.43kb.
• «Про особисте селянське гос подарство», 924.69kb.
• Розпорядження, 26.48kb.
• Матеріал для виступу на педагогічній раді, 57.83kb.
• Єчимало класифікацій природних ресурсів, 682.02kb.
• Робоча програма навчальної дисципліни екоаналітична хімія напряму підготовки 040101, 154.06kb.

СЕМІНАРСЬКЕ ЗАНЯТТЯ № ОХ–11

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОКСИГЕНО-

І НІТРОГЕНОВМІСНИХ ПОХІДНИХ БЕНЗЕНУ


Контрольні питання

1. Чому відновлення нітробензену частіше проводять не молекулярним воднем, а хлоридною кислотою з цинковим пилом або залізними ошурками? Чиє ім’я носить ця реакція? Як називається такий відновник?
   
2. Охарактеризуйте електронну будову метиламіну й аніліну. За до­по­мо­гою електронних ефектів покажіть взаємний вплив атомів у мо­ле­ку­лах. Порівняйте оснόвні властивості аліфатичних і ароматичних амінів.
   
3. Поясніть, чому фенол, на відміну від інших енолів, є стійкою сполукою та існує в енольній формі.
   
4. Наведіть схему реакції, що підтверджує кислотний характер фенолу. Поясніть, чому хлоридна кислота витісняє фенол з його солей. Напишіть відповідне рівняння реакції.
   
5. Поясніть, чому фенол і анілін на відміну від бензену знебарвлюють бромну воду. Напишіть відповідні рівняння реакцій.
   
6. Розташуйте наведені сполуки в порядку зменшення кислотних влас­ти­востей: а) фенол, вода, карбонатна кислота, етанол; б) тіофенол, етанол, фенол; в) резорцин, метанол, фенол; г) п-нітро­фенол, бензи­ловий спирт, м-нітрофенол, 2,4,6-тринітрофенол, 2,4-динітрофенол; д) п-крезол, п-хлорфенол, п-метоксифенол, фенол, п-нітрофенол. Відповідь поясніть.
   
7. Розташуйте наведені сполуки в порядку зростання оснόвних властивостей: а) анілін, метиланілін, дифеніламін, N-метиланілін, трифеніламін, метилдифеніламін; б) N-етиланілін, п-нітроанілін,
   м-нітроанілін, п-толуїдин, анілін, п-броманілін, п-фенілендіамін.
   
8. Чому окиснення аніліну супроводжується утворенням різних забарв­лених продуктів?
   
9. Як впливає ацилювання ароматичної аміногрупи на її основність, направлення і швидкість реакцій електрофільного заміщення (S_E) у бензеновому ядрі? Порівняйте реакційну здатність аніліну й ацетаніліду в реакціях галогенування і нітрування. Напишіть відповідні рівняння реакцій.
   
10. Які реакції можна віднести до якісних реакцій на ароматичні аміни? Чому?
    
11. За допомогою яких реакцій можна відрізнити первинні, вторинні і третинні ароматичні аміни? Напишіть відповідні рівняння реакцій.
    
12. Що таке солі діазонію, як вони утворюються? Які електронні фактори впливають на їх стабільність?
    
13. Чому діазотування аніліну проводять не нітритною кислотою, а сумішшю хлоридної кислоти і натрій нітриту?
    
14. Які взаємоперетворення відбуваються в розчині хлориду фенілдіазо­нію при зміні рН середовища з кислого на нейтральний і лужний?
    
15. Що таке реакція азосполучення? В яких умовах вона проходить? Яку будову повинні мати ароматичні речовини, щоб вступати в реакцію азосполучення?
    
16. Чому азосполучення солей діазонію з похідними фенолу проводять в слаболужному середовищі, а з похідними аніліну — в слабокислому?
    
17. Які реакції можна віднести до якісних реакцій на фенол? Чому фенол може реагувати з лугами, а етанол ― ні?
    
18. Порівняйте дію хлороводню на фенол і етанол. Поясніть, чому фенол на відміну від спиртів не вступає в реакції заміщення (S_N) фенольного гідроксилу.
    
19. Поясніть, чому при нагріванні фенолу з оцтовою кислотою практично не утворюється фенілацетат. За допомогою яких реагентів можна здійснити О-алкілювання й О-ацилювання фенолу? Напишіть відповідні рівняння реакцій.
    
20. Порівняйте хімічні властивості фенолу і продукту його каталітичного гідрування ― циклогексанолу. Визначте, якою реакцією можна відрізнити ці сполуки. Напишіть рівняння відповідних реакцій.
    
21. Напишіть відповідні рівняння реакцій, за допомогою яких можна відрізнити наступні сполуки: а) метиламін і анілін; б) триетиламін і N,N-диетиланілін; в) N,N-диметиланілін і 2,4-диметиланілін; г) бен­зил­амін і п-толуїдин; д) фенол і анілін; е) фенол і стирен; є) фенол і бензиловий спирт; ж) фенол і пікринову кислоту; з) анілін і нітро-бензен?
    
22. *Встановіть будову сполуки складу С₇Н₈О, яка розчиняється у водно­му розчині лугу, з бромною водою утворює сполуку складу С₇Н₆Br₂О, при окисненні якої добувають 3,5-дибром-4-гідроксибензойну кислоту.
    
23. *Встановіть будову речовини складу С₈Н₁₁N, яка розчиняється в водному розчині хлоридої кислоти, а при дії HNO₂ утворює сполуку С₈Н₁₀О, що окиснюється калій перманганатом до 1,4-бензендикарбо-нової кислоти. Напишіть всі рівняння реакцій.
    
24. *Визначте будову речовини складу С₈Н₁₁N, яка з сильними кислотами утворює солі, при дії HNO₂ перетворюється на сполуку С₈Н₁₀N₂О. В ІЧ спектрі речовини С₈Н₁₁N немає поглинання в інтервалі 3200–3500 см^-1.
    
25. *Визначте будову сполуки складу С₆Н₆ClN, яка при дії HNO₂ і подаль-шому нагріванні утворює о-хлорфенол.
    
26. *Намалюйте ймовірний спектр ЯМР ¹Н а) 2,4,6-триброманіліну; б) сульфанілової кислоти, в) N-ацетиланіліну.
    
27. **Визначте будову сполуки складу С₁₀H₁₅N, в ЯМР ¹Н спектрі якої наявні три сигнали з відношенням інтенсивностей 6:4:5.
    

СЕМІНАРСЬКЕ ЗАНЯТТЯ № ОХ–12

ГЕТЕРОЦИКЛІЧНІ СПОЛУКИ


Контрольні питання

1. Сформулюйте правило Хюккеля. Які умови є необхідними для прояву ароматичності гетероциклічними сполуками?
   
2. Порівняйте ароматичність бензену і піридину. Яка з цих сполук має більш високу теплоту гідрування і чому?
   
3. Порівняйте ароматичні властивості бензену та піролу. Яка з цих сполук більш реакційноздатна в реакціях електрофільного заміщення в ядрі? Чому?
   
4. Поясніть наступні факти: а) пірол має більш високу температуру кипіння (130–131^оС) ніж фуран і тіофен (32^оС і 84^оС відповідно); б) дипольний момент піролу дорівнює 1,8 D, а піролідину (тетрагідропіролу) ― 1,57 D.
   
5. Порівняйте кислотно-основні властивості піридину і піролу. У чому полягає схожість і відмінність цих речовин?
   
6. Які положення в ароматичному кільці п’ятичленних гетероциклів найбільш активні в реакціях електрофільного заміщення?
   
7. Що таке «ацидофобність»? Як впливає ця властивість на умови перебігу реакцій з участю електрофільних реагентів?
   
8. Фуран, пірол і тіофен в реакції електрофільного заміщення вступають легше, ніж бензен, але деякі з них (які?) для проведення цих реакції потребують використання спеціальних модифікованих реагентів (ацетилнітрат, піридинсульфо­три­оксид). Поясніть цей факт. Наведіть реакції фурану і піролу з цими реагентами.
   
9. В якої сполуки ― фурану, піролу або тиофену ― найбільш яскраво виражені властивості дієну зі спряженими подвійними зв’язками? Напишіть для нього реакцію приєднання брому і реакцію Дільса-Альдера с малеїновим ангідридом.
   
10. Порівняйте електронну будову піридину і бензену. Чому при відновленні ядра піридину дипольний момент змінюється? Як саме?
    
11. Поясніть знижену основність піридину (К_в=2,0·10^–9) в порівнянні з триметиламіном (К_в = 0,6·10^–4).
    
12. Порівняйте результат взаємодії піридину і піролу з сильними кислотами на холоді. Чому для піридину не спостерігається осмолення, характерного в цих умовах для піролу?
    
13. Як отримати з ацетилену та неорганічних речовин: а) фуран; б) тіофен; в) пірол?
    
14. Розташуйте в порядку зростання реакційної здатності в реакціях електрофільного заміщення наступні речовини: а) бензен, б) нафтален, в) тіофен, г) піридин. Напишіть реакції бромування кожної сполуки, вкажіть умови їх проведення.
    
15. Яке нітрогеновмісне похідне бензену за своїм відношенням до електрофільних реагентів найбільш схоже на піридин? Наведіть приклади реакцій, що підтверджують такий висновок.
    
16. З якими сполуками ряду бензену можна порівняти фуран і пірол з точки зору їх властивості вступати в реакції електрофільного заміщення?
    
17. Напишіть рівняння реакцій взаємодії піролу з наступними реагентами: а) HCl, б) K (мет.), в) NH₂Na, г) CH₃MgI.
    
18. Напишіть структурну формулу фурфуролу. Властивості якого похідного бензену будуть подібними до властивостей фурфуролу? Наведіть рівняння реакцій, що підтверджують Ваш вибір.
    
19. Які гетероциклічні сполуки здатні реагувати з нуклеофільними реагентами? Наведіть механізм реакції Чичибабіна. Поясніть, чому заміщення відбувається саме в α-положенні.
    
20. Порівняйте рухливість атома галогену 2-, 3- і 4-хлорпіридинів в реакціях нуклеофільного заміщення. За яким механізмом проходить заміщення?
    
21. Порівняйте відношення підкисленого розчину калій перманганату до наступних речовин: а) бензену; б) нафталену; в) піридину; г) піролу; д) хіноліну; е) індолу. Поясніть різницю.
    
22. *Поясніть поведінку 3-хлорпіридину в реакції з натрій амідом. Запропонуйте можливий механізм перетворення:
    

23. *Визначте будову сполуки складу С₅Н₃ClO₂, що дає реакцію срібного дзеркала, продукт якої при нагріванні перетворюється на -хлорфуран.

24. *Встановіть будову речовини С₇Н₉N, при окисненні якої хромовою сумішшю утворюється нікотинова кислота.

25. *Встановіть будову речовини С₆Н₅NO₂, що здатна реагувати як з кислотами, так і з лугами з утворенням солей, при сплавленні з натронним вапном утворює піридин, а в ЯМР ¹Н спектрі має два дублети і синглет з відношенням інтенсивностей 2:2:1.