И. М. Губкина «утверждаю» Первый проректор по учебной работе Кошелев В. Н. 2012 г рабочая программа

Скачать 496.11 Kb.

Название	И. М. Губкина «утверждаю» Первый проректор по учебной работе Кошелев В. Н. 2012 г рабочая программа
страница	2/3
Дата публикации	15.10.2013
Размер	496.11 Kb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Химия > Документы

1 2 3

2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫХ

Агенты галогенирования. Галогенирование алканов и их производных. Реакции присоединения галогенов по кратным связям; механизмы реакций присоединения к алкенам, сопряженным диенам (1,2- и 1,4-присоединение) и ацетиленам; зависимость реакционной способности от строения непредельных соединений. Замещение атомов водорода в алкенах на галоген: радикальное замещение винильного водорода; замещение аллильного водорода на галоген.

Присоединение галогеноводородов к непредельным соединениям. Механизмы реакций присоединения галогеноводородов к алкенам, сопряженным диенам и алкинам. Перекисный эффект Хараша. Присоединение гипогалоидных кислот по кратным связям.

Галогенирование ароматических углеводородов и их производных. Галогенирование бензола и его гомологов в ядро; механизм реакции. Галогенирование ароматических аминов и фенолов. Особенности галогенирования нафталина. Галогенирование гомологов бензола в боковую цепь; механизм реакции.

Замещение гидроксильной группы в спиртах на Механизмы замещения гидроксильной группы в спиртах на галогены. Методы получения галогенангидридов карбоновых кислот. Реакции обмена атомов галогена в галогенпроизводных.

3. РЕАКЦИИ АЛКИЛИРОВАНИЯ И АЦИЛИРОВАНИЯ

Алкилирование спиртов и фенолов алкилгалогенидами Нуклеофильное замещение атома галогена в арилгалогенидах на алкокси- и арилоксигруппы – методы получения диариловых эфиров.

Ацилирование спиртов и фенолов галогенангидридами и ангидридами кислот. Реакции этерификации карбоновых кислот; механизм реакций этерификации. Алкилирование аммиака и аминов алкилгалогенидами (реакция Гофмана). Синтез первичных аминов по методу Габриэля. Методы получения амидов карбоновых кислот – ацилирование аммиака и аминов галогенангидридами и ангидридами карбоновых кислот; аммонолиз сложных эфиров.

Алкилирование ароматических соединений по реакции Фриделя-Крафтса. Ацилирование ароматических соединений по реакции Фриделя-Крафтса. Механизм реакции ацилирования, условия протекания процесса. Синтез алкилароматических и ароматических кетонов, карбоновых кислот и кетокислот по реакции Фриделя-Крафтса. Синтез ароматических альдегидов по реакции Гаттермана-Коха.

4. РЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Понятие о восстановлении и окислении в органической химии.

Методы восстановления.Восстанавливающие агенты. Восстановление С=С-связей действием химических средств восстановления. Каталитическое гидрирование алкенов и их производных; правило Лебедева. Восстановление спиртов и фенолов до углеводородов. Восстановление альдегидов и кетонов до спиртов. Окислительно-восстановительные реакции карбонильных соединений – реакция Меервейна-Пондорфа-Верлея, реакция Канниццаро, реакция Тищенко.

Восстановление альдегидов и кетонов до углеводородов – метод Клеменсена, каталитическое гидрирование, реакция Кижнера-Вольфа.

Методы восстановления карбоновых кислот и их производных до альдегидов и до первичных спиртов.

Восстановление ароматических нитросоединений.

Синтез аминов восстановительным амминированием альдегидов и кетонов, восстановлением оксимов альдегидов и кетонов, нитрилов и амидов карбоновых кислот.
5. РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ

Понятие о реакциях окисления и восстановления в органической химии.

Наиболее важные агенты окисления. Окисление непредельных соединений по С=С-связи.

Окисление ароматических соединений – синтез хинонов, окислительное расщепление ароматических колец.

Окисление боковых цепей в ароматических соединениях – синтез карбоновых кислот, альдегидов, кетонов и спиртов бензилового типа.

Окисление активированных метильных и метиленовых групп в алкенах.

Окисление спиртов. Каталитическое дегидрирование спиртов, расщепление -гликолей.

Окисление альдегидов кислородом воздуха и химическими реагентами Окисление кетонов – окислительное расщепление (правило А.Н.Попова).

6. СИНТЕЗЫ С УЧАСТИЕМ МАГНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Получение магнийорганических соединений.

Реакции магнийорганических соединений как оснований – взаимодействие с реагентами, содержащими подвижный атом водорода

Реакции магнийорганических соединений как нуклеофильных реагентов: реакции нуклеофильного замещения при насыщенном атоме углерода; реакции нуклеофильного присоединения. Взаимодействие магнийорганических соединений с функциональными производными карбоновых кислот

Радикальные реакции магнийорганических соединений – взаимодействие с кислородом и серой, реакции в присутствии хлорида кобальта.
7. РЕАКЦИИ КОНДЕНСАЦИИ КАРБОНИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Карбонильные и метиленовые компоненты Альдольно-кротоновая конденсация, условия проведения реакций. Механизмы реакций альдольной конденсации.

Конденсация алифатических нитросоединений с альдегидами и кетонами – синтез -нитроспиртов и -нитроалкенов.

Реакции с использованием в качестве карбонильной компоненты формальдегида – конденсация с альдегидами и кетонами, аминометилирование (реакция Манниха), конденсация с фенолами.

Реакция Кневенагеля – метиленовые компоненты, катализаторы реакции, образующиеся продукты реакции.

Конденсация карбонильных соединений с ацетиленовыми углеводородами (реакция Фаворского).

Конденсация ароматических альдегидов с уксусным ангидридом (реакция Перкина), со сложными эфирами карбоновых кислот (реакция Кляйзена).

Сложноэфирная конденсация

Алкилирование и ацилирование малонового эфира. Синтез предельных одноосновных кислот, ,-непредельных кислот, эфиров -кетокислот, кетонов.

4.2. Основные темы лабораторных занятий

№ п/п	Тема разделов дисциплины	Наименование лабораторных работ (выполняется один из предлагаемых синтезов)	Коды формируемых компетенций
1.	Методы получения нитросоединений	Синтезы нитрометана, нитробензола, м-динитро-бензола, -нитронафталина, п-нитро-ацетанилида, м-нитробензой-ной кислоты.	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
2.	Методы получения галогенпроизводных	Синтезы бромистого этила, бромистого бутила, бромистого изопропила, бромбензола, дибромгидрокоричной кислоты	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
3.	Реакции алкилирования и ацилирования	Синтезы дибутилового эфира, дифенилметана, бутилацетата, ацетанилида, ацетилсалициловой кислоты, фенилбензоата, этилбензоата, ацетофенона, бензофенона.	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
4.	Реакции восстановления	Синтезы анилина, бензгидрола, гидробензоина, солянокислого -нафтиламина	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
5.	Реакции окисления	Синтезы п-бензохинона, бензойной кислоты (из бензилового спирта), бензойной кислоты (из толуола), бензофенона, пирослизевой кислоты, п-нитро-бензойной кислоты.	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
6.	Синтезы с участием магнийорганических соединений	Синтезы дифенилкарбинола, трифенилкарбинола, диметилэтилкарбинола	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
7.	Реакции конденсации карбонильных соединений	Синтезы дибензальацетона, ди-фурфурилиденацетона, бензаль-ацетофенона, 4-метокси-бензи-лиденацето-фенона, бензальацетона, фурфуральацетона	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
8.	Курсовая работа		ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25

4.3. Основные темы практических занятий (семинаров)

№ п/п	Наименование лабораторных работ (выполняется один из предлагаемых синтезов)	Коды формируемых компетенций
1.	Номенклатура углеводородов и их производных	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
2.	Получение и свойства алканов и алкенов.	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
3.	Получение и свойства алкадиенов и алкинов	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
4.	Циклические углеводороды: циклоалканы, арены Получение и свойства	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
5.	Галогенпроизводные углеводородов.	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
6.	Спирты. Фенолы. Простые эфиры	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
7.	Карбонильные соединения: альдегиды и кетоны	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25
8.	Карбоновые кислоты и их производные	ОК-2, 7, 12, 13, ПК-1, 2, 3, 5, 12, 21, 22, 23, 25

5. Образовательные технологии

При реализации программы дисциплины «Органическая химия» используются активные и интерактивные формы обучения: часть лекций проводится с использованием ПК и компьютерного проектора, в курсе лекций по химии углеводородов проводятся демонстрационные опыты, характеризующие типичные способы получения и химические свойства углеводородов. Практические занятия проводятся на потоке с участием 6 групп. Во время каждого практического занятия к доске выходят 12-15 студентов, при этом остальная аудитория работает также активно, как и студенты у доски. Перед каждой контрольной работой студенты выполняют индивидуальное домашнее задание, которое они скачивают на сайте кафедры.

Во время лабораторных занятий в курсе «Синтетические методы органической химии» студенты учатся правильно собирать лабораторные приборы, самостоятельно проводят: очистку исходных соединений, непосредственно синтез конкретного органического вещества, выделение и очистку полученного соединения. По каждому синтезированному соединению студент представляет основные показатели, характеризующие чистоту данного соединения.

При выполнении курсовой работы студент самостоятельно подбирает литературу по методам синтеза и химическим свойствам конкретного органического соединения, выполняет непосредственно сам синтез и сдает преподавателю реферат и синтезированное органическое соединение.

Каждый студент имеет возможность задать вопрос любому преподавателю кафедры по электронной почте и получить ответ либо устно, либо по E-mail.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Оценочными средствами являются:

- для текущего контроля – контрольные работы, сдача коллоквиумов, защиты лабораторных работ, которые позволяют осуществить рубежный контроль перед контрольными неделями, проводимыми два раза в семестр, а также средством контроля является введенная в университете рейтинговая системы оценки успеваемости студентов.

- для промежуточной аттестации – в 3 семестре экзамен, в 4 семестре – экзамен и диф.зачет, в 5 семестре диф. зачет и оценка за курсовую работу.

В течение курса «Химия углеводородов » и «Химия производных углеводородов» в качестве форм текущей аттестации студентов используются контрольные работы (в 3 семестре – 3 к.р.по темам: «Номенклатура органических соединений», «Алифатические углеводороды», «Циклические углеводороды»; в 4 семестре – 3 к.р.по темам: «Галогенпроизводные углеводородов, спирты», «Карбонильные соединения», «Карбоновые кислоты и их производные»).

По итогам обучения проводится экзамен (в 3 и 4 семестрах).

В курсе «Синтетические методы органической химии» в качестве форм текущей аттестации студентов используются такие формы, как коллоквиумы, защиты лабораторных работ и заслушивание докладов по результатам выполнения курсовой работы. По итогам обучения выставляется диф. зачет (4 и 5 семестры) и оценка за курсовую работу (5 семестр).
Перечень примерных вопросов к текущей аттестации:

Контрольная работа №1 «Номенклатура органических соединений»

1. Назовите по рациональной и систематической номенклатуре следующие соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ПК-2, ПК-3):

2. Напишите формулы циклических изомеров состава С₇Н₁₄, имеющих четырехчленный цикл и назовите их (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ПК-2, ПК-3).

3. Напишите формулы изомерных монобромбутанов и назовите их (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ПК-2, ПК-3).

4. Назовите следующие соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ПК-2, ПК-3):

5. Назовите соединение по систематической и рациональной номенклатуре(ОК-2, ОК-7, ОК-12, ПК-2, ПК-3):

6. Напишите структурные формулы следующих соединений(ОК-2, ОК-7, ОК-12, ПК-2, ПК-3):

а) 4,5-диметил-6-(2-метилбутил)-7-этилдодецен-3;

б) 1-циклопентил-2-этилоктадиен-1,4-диол-3,5;

в) 1,3-ди(3-хлорциклопентил)пентен-2;

г) циклогексатриол-1,3,5.
Контрольная работа №2 «Алифатические углеводороды»
1. Получите 3,4-диметилгексана следующими реакциями (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) реакцией Вюрца;

б) гидрированием непредельных углеводородов;

в) электролизом солей карбоновых кислот;

г) сплавлением солей карбоновых кислот с щелочами. (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5)

2. Напишите схемы получения 2,3-диметилбутана, используя методы, при которых число атомов углерода: 1) увеличивается вдвое; 2) уменьшается на один; 3) остается тем же (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2,ПК-3,ПК-5).
3. Напишите реакции галогенирования (хлорирования и бромирования), сульфохлорирования, сульфоокисления и нитрования (разбавленной азотной кислотой 140⁰С) для 2-метилпентана и рассмотрите механизм фотохимического сульфохлорирования (S_R) (ОК-2,ОК-7,ОК-12,ОК-13,ПК-1,ПК-2,ПК-3,ПК-5).
4. Из соответствующих моно- и дигалогенпроизводных получите 2-метилбутен-1.

Для данного соединения напишите реакция гидратации, гидробромирования в нормальных условиях и в присутствии перекиси, аномального хлорирования и полимеризации (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).

5. Напишите структурные формулы углеводородов, при озонолизе которых образуются (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

1) метилэтилуксусный альдегид СН₃СН₂СН(СН₃)СНО и формальдегид СН₂О;

2) ацетон и пропионовый альдегид.

6. Для 2-метилпентана напишите реакцию с бромом, а для полученного монобромпроизводного  со спиртовым раствором щелочи. Полученное соединение окислите конц. раствором КМnО₄ в присутствии серной кислоты (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).
₇_._{Напишите реакции окисления пентена-2}(ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5)_:

_{1) надбензойной кислотой;}

_{2) конц. р-ром перманганата калия в присутствии серной кислоты;}

_{3) водным р-ром перманганата калия.}

8. Составьте схемы следующих превращений (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

1) 3-метилбутен-1 ——> 2-метилбутен-2;

2) пропанол-1 ———> 1,6-дибромгексан;

3) бутан ——> метан;

4) 2-метилпентанол-1  3-бром-2-метилпентан.
9. Какие продукты образуются при действии спиртового раствора щелочи на (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

1) 1,1-дибромбутан;

2) 1,2-дихлор-4-метилпентан.

10. Напишите уравнения следующих реакций (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) 2-метилпентадиен-1,4 + HBr (1 моль; 20 ⁰С)

б) 1-бромгексадиен-1,4 + Br₂ (1 моль);

3-метилпентадиен-1,3 + СCl₂ (1 моль, 20^о)

в) озонолиз 3,3,5-гексадиена-1,4;

г) взаимодействие бензилфенилацетилена с водой в условиях реакции Кучерова;

д) взаимодействие бутина-1 с метилэтилкетоном в присутствии щелочи (назовите продукт).
11. Напишите реакции диенового синтеза для следующих углеводородов (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

1) 2-метилгексадиена-2,4 и кротонового альдегида (СН₃-СН=СН-СНО).

2) 2,3-диметилбутадиена-1,3 и нитроэтилена.

3) изопрена и кротонового альдегида;

4) 2,4-гексадиена с малеиновым ангидридом.
12. При помощи каких последовательных реакций можно осуществить следующие превращения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а)

ацетилен гексин-3;

б) ацетилен  2-нитрогексан.

13. Какие соединения образуются при энергичном окислении (KМnO₄; 100 ⁰С) продуктов присоединения 1 моль брома к гексадиену-2,4 в положение 1,2- и в положение 1,4- (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5)?
14. Напишите структурные формулы углеводородов и назовите непредельные соединения, при озонолизе которых образуются (К-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) смесь ацетона и малонового диальдегида (ОНС-СН₂-СНО) в соотношении 2:1;

б) смесь формальдегида, глиоксаля (ОНС-СНО) и диацетила (СН₃СОСОСН₃) в соотношении 2:1:1.
Контрольная работа №3 «Циклические углеводороды»

Напишите уравнения следующих реакций и назовите образующиеся соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) пропилбензол + циклопентен в присутствии HF;

б) бромирование 1,3-диметилциклогексана;

в) нагревание 3-этилциклогексена со смесью K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄;

г) дегидроциклизация 2,3-диметилгептана.

д) нагревание 1-метил-4-этилциклогексана в присутствии Pd;

е) гидрирование изопропилциклопропана при 80^оС в присутствии Ni-катализатора;

ж) нагревание октана при 500^оС в присутствии Cr₂O₃, нанесенного на поверхность оксида алюминия;

з) нагревание (300^оС) 1,4-диэтилциклогексана в присутствии Рt;

и) бромирование метилциклопропана;

к) нагревание изопрена со стиролом;

л) действие металлического натрия на смесь иодистого втор-бутила и циклопентилиодида.

Предложите схемы следующих превращений, используя только неорганические реагенты; укажите условия соответствующих реакций и назовите промежуточные соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) метан  метилциклогексан;

б) гептан  хлорметилциклогексан;

в) этилен  циклогексен.
3. Напишите структурные формулы и назовите промежуточные и конечные продукты в следующих схемах превращений (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

4. Какие мононитропроизводные образуются при нитровании нитрующей смесью изомерных дибромбензолов. Напишите уравнения соответствующих реакций и назовите полученные вещества (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).

5. Напишите уравнения реакций взаимодействия 1-этилциклогексена со следующими реагентами (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5): а) бромом в растворе CCl₄ при 20 ⁰С; б) водным раствором KMnO₄; в) KMnO₄ при 100 ⁰С в присутствии H₂SO₄; г) гидрохлорирования; д) гидробромирования в присутствии Н₂О₂; е) водородом в присутствии Pt при 20 ⁰С.
6.Напишите уравнения следующих реакций и назовите образующиеся соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) бензол + циклопентен в присутствии HF;

б) бромирование п-хлор(трихлорметил)бензола в присутствии AlBr₃;

в) изопрен + метилвинилкетон;

г) бензол + циклогексилбромид в присутствиии AlCl₃.

д) нитрование нитрующей смесью п-толил(3-трифторметилфенил)кетона;

е) хлорирование на свету п-нитроэтилбензола.

ж) бромирование (1 моль брома) 4-(4-гидроксифенокси)нитробензола в присутствии FeBr₃;
7. В каком порядке следует вводить заместители при получении из бензола следующих соединений (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) 2,4-динитротолуол;

б) 2-хлор-3,5-динитробензолсульфокислоты.

в) п-бромбензойная кислота

г) м-изопропилбензойная кислота;

д) 2-нитро4-ацетилбензойная кислота
8.Какие из перечисленных ниже соединений легче, чем бензол, а также труднее вступают в реакцию алкилирования в присутствии AlCl₃(ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5): а) п-нитрохлорбензол, б) нитробензол, в) о-метилфенол, г) изопропилбензол, д) бромид триэтилфениламмония [(CH₃)₃N⁺C₆H₅]Br^-. Напишите соответствующие реакции и назовите полученные соединения.
9. Заполните следующие схемы превращений и назовите промежуточные и конечные продукты (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

10. Укажите условия следующих превращений (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) пропан  пропилен  метилацетилен  1,3,5-триметилбензол;

б) циклогексан → адипиновая кислота → бариевая соль адипиновой кислоты → циклопентанон → циклопентан → 1-нитроциклопентан

Контрольная работа №4 «Галогенпроизводные углеводородов, спирты»
1. Напишите уравнения следующих реакций и назовите полученные продукты (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).

а) взаимодействие 4-метилгексена-1 с гидробромидом (в присутствии Н₂О₂);

б) действие хлористого тионила на п-нитробензиловый спирт;

в) щелочной гидролиз 3,3-дихлорпентана;

г) взаимодействие хлористого изопентила с иодидом натрия в эфире;

д) алкилирования 1-хлор-3-фенилбутана пропилатом натрия;

е) действие бромида калия на неопентиловый спирт в кислой среде

ж) окисление 2,4-диметилгексена разб. раствором KMnO₄в водной среде

з) гидратация 4-метилгептадиен-1,4.
2. Расположите галогенпроизводные в порядке увеличения их реакционной способности в реакции щелочного гидролиза, протекающего по бимолекулярному механизму. Дайте объяснение. Для наиболее активного соединения напишите механизм реакции (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):
2-Хлор-2-метилбутан, 1-хлорпентан, 2-хлорпентан, 1-хлорпентен-2.
3. Определите, по какому механизму будет протекать реакция бромистого водорода со спиртами: пропанол-1, 3-метилпентанол-3, пентанол-2. Для какого из спиртов наиболее вероятна конкурирующая реакция элиминирования, напишите ее (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).
4. Осуществите превращения, используя только неорганические реагенты (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) бромистый этил → бутандиол-2,3;

б) метан → пентанол-2;

в) метан → м-нитробензиловый спирт.
5. Составьте схему следующих превращений и назовите исходные органические соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

6. Используя магнийорганический синтез, получите 2-фенилгептанол-3, затем проведите его дегидратацию, и полученное соединение окислите разбавленным водным раствором КMnO₄. Назовите полученное соединение (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).
7. Напишите структурную формулу вещества состава С₄Н₈О, если известно, что оно обесцвечивает бромную воду, реагирует с металлическим натрием с выделением водорода, а при осторожном окислении на медном катализаторе образует непредельный альдегид бутен-3-аль (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).
Контрольная работа №5 «Карбонильные соединения»
1. Напишите уравнения следующих реакций и назовите полученные продукты (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):
а) 3-метилпентаналь с пятихлористым фосфором;

б) нагревание гександиола-2,5 на медном катализаторе ;

в) изовалериановый альдегид с фенилгидразином;

г) бутаналь с синильной кислотой;

д) 4-метилпентанон-2 с аммиаком;

е) бензальдегид с йодистым магний пропилом

ж) метил-втор-бутиловый эфир с йодистоводородной кислотой

з) пропускание паров смеси пропионовой и изовалериановой кислот над ThO₂ при 450 ⁰С.

2. Напишите уравнения реакций получения фенилпропилкетона из (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) фенилалкена,

б) фенилалкина,

в) бензола,

г) ароматического спирта,

д) дигалогенпроизводного.

3. Напишите механизм совместной альдольно-кротоновой конденсации бензальдегида и ацетона в щелочной среде. Назовите конечный продукт реакции (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).

4. Осуществите превращения, используя только неорганические реагенты (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) пропана → диизопропиловый эфир;

б) ацетилена → п-нитрофенилэтиловый эфир;

в) этилена → п-бромфенилацетофенон;

г) ацетилена → бутаналь.
5. Получите 4-фенилбутанол-1 с помощью магнийорганического синтеза, используя в качестве реагентов (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) формальдегид;

б) оксид этилена.

6. Составьте схему следующих превращений и назовите исходные промежуточные продукты реакций (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

7. Напишите какие продукты образуются при восстановлении пропиофенона (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5): а) натрием в спирте; б) амальгамированным цинком в соляной кислоте; в) алюмогидридом лития.
8. Напишите получение полуацеталя и ацеталя из уксусного альдегида и метанола (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).

Контрольная работа №6 «Карбоновые кислоты и их производные»
1. Осуществите следующие превращения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

2. Напишите уравнения следующих реакций и назовите образующиеся соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) циклопентанкарбоновая кислота с бромом.

б) гидратация кротоновой кислоты (СН₃-СН=СН-СООН);

в) гидролиз амида бутановой (масляной) кислоты;

г) бензоат калия с хлорангидридом уксусной кислоты;

д) хлористый бутирил с циклопентанолом;

е) нагревание масляной кислоты в присутствии Al₂O₃;

ж) бензойная кислота с хлористым тионилом;

з) ангидрид валериановой (пентановой) кислоты с аммиаком;
3. Напишите реакции получения 3-метилбутановой кислоты , используя:

а) реакцию оксосинтеза;

б) соответствующее галогенпроизводное;

в) из соответствующего нитрила

(ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).

4. Напишите реакции получения пентен-2-диовой кислоты, используя

а) реакцию окисления; б) галогенпроизводное;

в) соответствующий ангидрид.

(ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5)

5. Напишите реакции получения фенилуксусной кислоты, используя

а) соответствующий углеводород; б) магнийорганический синтез;

в) соответствующее полигалогенпроизводное.

(ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5)
6. Напишите реакции натрий ацетоуксусного эфира со следующими соединениями и получите продукты, образующиеся при кетонном (Н⁺) и кислотном (НО^-) расщеплении (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

7. Используя малоновый эфир синтезируйте следующие соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

Перечень примерных вопросов к промежуточной аттестации (к экзамену):

Пример экзаменационного билета по курсу «Химия углеводородов»:
1. Напишите уравнения следующих реакций и назовите образующиеся соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) действие спиртового раствора КОН на 3-бром-2,3,5-триметилгексан;

б) действие металлического натрия на смесь 2-бром-2-метилпропана и изопропилбромида;

в) 2-метилпентен-2 + HBr (в присутствии H₂O₂);

г) нитрование 2,2,4-триметилпентана (разбавл. HNO₃, 140 ⁰С).;
2. Напишите уравнения реакций для следующих превращений, назовите промежуточные и конечные продукты (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а)

б)

3. Напишите схему и механизмы реакции алкилирования толуола пропиленом в присутствии ортофосфорной кислоты. Укажите образование электрофильных частиц, промежуточные - и - комплексы, направление действия индукционного и мезомерного эффекта (если они имеют место) в молекулах исходных веществ (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5).
4. При помощи каких последовательных реакций можно осуществить следующие превращения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а

) 1-бромпентан пентин-2;

б

) изобутиловый спирт 2-метил-1,2,3-трихлорпропан
5. В каком порядке следует вводить заместители при получении из бензола следующих соединений (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) 2,4-динитротолуол;

б) 2-хлор-3,5-динитробензолсульфокислоты.

в) м-изопропилбензойная кислота;

Пример экзаменационного билета по курсу «Химия производных углеводородов»:
1. Напишите уравнения следующих реакций и назовите образующиеся соединения (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) гидролиз ангидрида янтарной (бутандиовой ) кислоты;

б) п-толуиловая кислота (СН₃-С₆Н₄-СООН) с нитрующей смесью;

в) гидролиз амида бутановой (масляной) кислоты;

г) гидробромирование кротоновой (СН₃-СН=СН-СООН) кислоты
2. Напишите уравнения реакций, соответствующие следующим схемам превращений назовите промежуточные и конечные вещества (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

3. Для получения трет-бутилхлорида, трет-бутиловый спирт смешивают с большим количеством концентрированной соляной кислоты. Приведите механизм реакции, обоснуйте выбор того или иного типа реакции (S_N1 или S_N2). Какова роль избытка HCl в данной реакции (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5)?

Предложите схемы синтеза указанных ниже соединений, используя, кроме указанных ниже веществ только неорганические реагенты (ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

а) пропионового альдегида  ацетон;

б) толуол  м-хлорбензальдегид.
5*. Напишите реакции натрий ацетоуксусного эфира со следующими соединениями и получите продукты, образующиеся при кетоном (Н⁺) и кислотном (НО^-) расщеплении(ОК-2, ОК-7, ОК-12, ОК-13, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5):

* Вопрос 5 наряду с заданиями по реакциям на основе ацетоуксусного эфира и малонового эфира будет включать задания по синтезу аминопроизводных и гетероциклических соединений.

Перечень примерных вопросов к коллоквиумам по курсу «Синтетические методы органической химии»: