Zadaci dieni i alkini - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i... · Nacrtaj strukturne formule koje...
Transcript of Zadaci dieni i alkini - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i... · Nacrtaj strukturne formule koje...
Zadaci dieni i alkini
Nacrtaj strukturne formule koje odgovaraju sljededim IUPAC imenima
a) 3-etil-2,2-dimetil-3-hepten
b) 3,4-diizopropil-2,5-dimetil-3-heksen
c) cis-3-okten
d) 2,4-dimetil-2-penten
e) 3,4-dimetilciklopenten
f) 4,5-dibrom-1-penten
Rješenje
Daj IUPAC imena sljedećim alkenima
a) c) e)
OH
b) d) f)
CH3
CH3 CH3
Cl
OH
a) trans-3-hepten b) 2,5-dimetil-2-okten c) 4-etil-2-metil-1-heksen d) 3,5-dimetilcikloheksen e) 4-metil-4-penten-2-ol f) 2-hlor-3-metil-3-cikloheksen-1-ol
Rješenje
U slučaju da crtate skraćene formule spojeva evo kako prikazujete alkene ako su u cis ili trans obliku.
Trans ili E Cis ili Z
U drugom zadatku pod f, cijeli spoj je imenovan kao alkohol jer OH grupa ima veći prioritet od dvostruke veze.
Koristeći se skraćenim načinom prikazivanja strukturnih formula, kao u predhodnom zadatku, ispiši kondenzovane strukture slijedećih alkena: a) 3-metilciklobuten b) 1-metilciklopenten c) 2,3-dimetil-2-penten d) (Z)-3-heksen e) (E)-2-penten f) 3-brompropen g) (cis)-1-ciklopropil-1-penten h) 5-ciklobutil-1-penten
Rješenje
Slijedeća imena nisu tačna. Nacrtaj strukturne formule i daj tačna IUPAC imena: a) 2-metil-2,4-pentadien b) 3-metilen-1-penten c) 3,6-oktadien d) 6-etil-4-okten e) 3-propil-3-hepten f) 3-vinil-1-propen g) trans-3-penten h) 2-metilcikloheksen
a) 4-metil-1,3-pentadien, CH2=CHCH=C(CH3)2
b) 2-etil-1,3-butadien
CH2CH3
CH2=CHC=CH2
c) 2,5-oktadien, CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH3
d) 3-etil-4-okten
CH2CH3
CH3CH2CH2CH=CHCHCH2CH3
e) 4-etil-4-okten
CH3CH2CH2CH=CCH2CH2CH3
CH2CH3
f) 1,4-pentadien, CH2=CHCH2CH=CH2
g) trans-2-penten
C C
H CH2CH3
HCH3
h) 1-metilcikloheksen
Tri alkena molekularne formule C5H10 imaju isti raspored ugljikovih atoma, a razlikuju se samo prema položaju dvostruke veze. Koji su to alkeni i kako se može dokazati položaj C=C veze ? (Pomoć: reakcija ozonolize)
Tri izomera se mogu razlikovati u reakciji ozonolize:
CH3 C CH2CH3
CH21. O3
2. H2O/Zn
O
CH3 C CH2CH3 +
2. H2O/Zn
1. O3
H C H
O
CH3
CH3 C CHCH3
2-metil-1-buten 2-butanon metanal (formaldehid)
2-metil-2-buten propanon etanal (aceton) (acetaldehid)
O
CH3 C HCH3 C CH3 +
O
O
CH3CH C H
O
3-metil-1-buten 2-metilpropanal metanal (izobutiraldehid) (formaldehid)
CH3 CHCH CH2
CH31. O3
2. H2O/Zn
CH3
H C H+
Predloži sintezu propena iz slijedećih polaznih reaktanata: a) 1-hlorpropan b) 2-hlorpropan c) 1-propanol d) 2-propanol
Rješenje
Koji su glavni produkti u reakciji kiselinom katalizirane reakcije dehidratacije slijedećih alkohola: a) 2-metil-2-propanola
b) 3-metil-2-butanola c) 3-metil-3-pentanola d) 1,4-dimetilcikloheksanola
Koji alkeni će nastati iz: a) 2-brom-3-metilbutana i b) 2-brom-2,3-dimetilbutana
ako se podvrgnu dehidrohalogeniranju uz kalijum etoksid u etanolu? Koristeći se Zajcevljevim pravilom, predvidi glavni produkt u obje reakcije.
b)
(tetrasupstituiran, stabilniji)
glavni produkt
(disupstituiran, manje stabilan)
+
Br
(monosupstituiran, manje stabilan)
glavni produkt
(trisupstituiran, stabilniji)
+
KOEt
EtOHzagrijavanje
zagrijavanjeEtOH
KOEt
a) BrRješenje
Polazeći od odgovarajućeg haloalkana i baze, predloži sintezu koja će rezultirati nastankom slijedećih alkena kao glavnih (ili jedinih) produkata. a) 1-penten b) 3-metil-1-buten c) 2,3-dimetil-1-buten d) 4-metilcikloheksen e) 1-metilciklopenten
Br(CH3)2COK
(CH3)2COH
a)
Br(CH3)2COH
(CH3)2COKb)
Br(CH3)2COH
(CH3)2COKc)
Brd)
(CH3)2COH
(CH3)2COK
e)
H3C H3C
H3C
BrCH3CH2ONa
CH3CH2OHH3C
Rješenje
Označi karbohidrogene koji će obezbojavati bromnu vodu:
CH=CH2 CH2CH3 C CH
CH3
CH2CH=CHCH3
stiren etilbenzen p-tolilacetilen 1-fenil-2-buten
Stiren, p-tolilacetilen i 1-fenil-2-buten će obezbojavati bromnu vodu jer svi sadržavaju dvostruku vezu u supstituentu koji je zakačen na aromatski prsten,osim etilbenzena.
Koji produkt očekuješ pri adiciji: a) Br2/CCl4 b) Br2 /H2O na ciklopenten?
a) trans-1,2-dibromciklopentan; b) trans-2-bromciklopentanol
H
H
Br
OHBr
Br
H
H
Obje reakcije su anti adicije zbog čega su i produkti trans. U produktu b) imao adiciju i halogenog elementa i OH grupe.
Rješenje
Adicija HBr na neke alkene daje kao produkt očekivani bromalkan i izomer nastao premiještanjem međuprodukata sa karbkationom. Napiši strukture svih produkata reakcije HBr sa: a) 3-metil-1-butenom
a)
2-brom-2-metilbutan
Br
CH3 C CH2 CH3
CH3
Br
Br
CH3
CH3 C CH2 CH33°
3-metil-1-buten 2-brom-3-metilbutanpremještanje hidrogena
CH3 CH CH CH2
CH32°
CH3 CH CH CH3
CH3CH3
CH3 CH CH CH2
HBr
Do premiještanja vodika dolazi zbog nastanka stabilnijeg karbkationa. U ovom slučaju do nastanka 3° karbkationa koji je stabilniji od 2°.
Adicija HBr na neke alkene daje kao produkt očekivani bromalkan i izomer nastao premiještanjem međuprodukata sa karbkationom. Napiši strukture svih produkata reakcije HBr sa: b) 3,3-dimetil-1-butenom
Br
CH3 C CH CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3b)
2-brom-2,3-dimetilbutan
CH3 C CH CH2
CH3
Br
BrCH3
CH3 C CH CH33°
3,3-dimetil-1-buten 3-brom-2,2-dimetilbutanpremještanje CH3 grupe
CH3 C CH CH2
CH32°
CH3 C CH CH3
CH3
CH3H
Br
Do premiještanja vodika dolazi zbog nastanka stabilnijeg karbkationa. U ovom slučaju do nastanka 3° karbkationa koji je stabilniji od 2°.
Ispiši hemijske jednačine i produkte slijedećih reakcija: a) 1-metilcikloheksen + HBr (u tami) b) 2-metil-2-buten + HBr (u prisustvu peroksida)
b) CH3C=CHCH3
CH3
HBr
peroksid
CH3
CH3CHCHCH3
Br
2-metil-2-buten 2-brom-3-metilbutan
1-metilcikloheksen 1-brom-1-metilcikloheksan
Br
CH3HBr
a) CH3
Markovnikovo pravilo
anti-Markovnikovo pravilo
Koji produkt očekuješ u kiselinom kataliziranoj hidrataciji slijedećih alkena? a) CH2=CHC2H5 b) CH3CH=CHCH3
c) C6H5CH=CH2
a) CH3CHOHCH2CH3; b) CH3CH2CHOHCH3; c) C6H5CHOHCH3
Rješenje
Voditi računa o Markovnikovom pravilu.
c)
Napiši shemu reakcije djelovanja hladnog i razblaženog KMnO4 na: a) eten b) 2-metil-2-buten
cikloheksen cis-1,2-cikloheksandiol
H
H
OH
OHKMnO4
H2O
e)
3-etil-2-metil-2-penten 3-etil-2-metil-2,3-pentandiol
OHOHH2O
KMnO4
CH3CH3CH2
CH3CH2 C C CH3d) CH3CH2 C C CH3
CH3CH2 CH3
4,4-dimetil-2-penten 4,4-dimetil-2,3-pentandiol
OH OH
CH3 C CH CH CH3
CH3
CH3
H2O
KMnO4
CH3
CH3
c) CH3 C CH CH CH3
2-metil-2-buten 2-metil-2,3-butandiol
OHOH
CH3CH C CH3
CH3KMnO4
H2O
CH3
b) CH3CH C CH3
eten 1,2-etandiol (etilenglikol)
OHOH
CH2 CH2H2O
KMnO4
a) CH2 CH2
cikloheksen cis-1,2-cikloheksandiol
H
H
OH
OHKMnO4
H2O
e)
3-etil-2-metil-2-penten 3-etil-2-metil-2,3-pentandiol
OHOHH2O
KMnO4
CH3CH3CH2
CH3CH2 C C CH3d) CH3CH2 C C CH3
CH3CH2 CH3
4,4-dimetil-2-penten 4,4-dimetil-2,3-pentandiol
OH OH
CH3 C CH CH CH3
CH3
CH3
H2O
KMnO4
CH3
CH3
c) CH3 C CH CH CH3
2-metil-2-buten 2-metil-2,3-butandiol
OHOH
CH3CH C CH3
CH3KMnO4
H2O
CH3
b) CH3CH C CH3
eten 1,2-etandiol (etilenglikol)
OHOH
CH2 CH2H2O
KMnO4
a) CH2 CH2
c) 4,4-dimetil-2-penten. d) 3-etil-2-metil-2-penten e) cikloheksen
Koji produkti nastaju oksidacijom navedenih alkena sa KMnO4 koji smo zagrijali ? a) CH3CH2CH=CH2 b) CH3CH=CHCH3 c) (CH3)2C=CHCH3
a) CH3CH2COOH + CO2 + H2O b) 2 CH3COOH c) CH3COCH3 + CH3COOH
Kao što ste vidjeli u prethodnom zadatku, kad imamo hladnu i razblaženu otopinu KMnO4 produkti su dioli, a kad otopinu KMnO4 zagrijemo i ako je ona koncentrovanija, produkti su karboksilne kiseline.
Rješenje
Ispiši strukture alkena iz kojih je u reakciji sa ozonom, koju prati redukcija sa Zn/HOH, dobiven: a) samo metanal (formaldehid) b) propanon (aceton) i metanal (formaldehid) c) 2-butanon (metiletilketon) i etanal (acetaldehid) d) metanal (formaldehid) i ciklopentanon
CH2
a) CH2 CH2 b) CH3C CH2 c) d)
CH3
CH3CH2C CH CH3
CH3
Rješenje
Predvidi strukture alkena koji u reakciji sa ozonom, koju prati razgradnja sa Zn/HOH, daju slijedeće karbonilne produkte: a) CH3CHO + CH3CH2CHO b) CH3COCH3+ CH3CH2COCH3 c) HCHO + cikloheksanon d) OHC(CH2)3CHO
1-metilencikloheksan ciklopenten
= CH2
c) d)
CH32-penten 2,3-dimetil-2-penten
a) CH3CH=CHCH2CH3 b) (CH3)2C=CCH2CH3Rješenje
Predloži alken kao polazni spoj i odgovarajuće reagense za sintezu slijedećih spojeva: a) CH3CH2C(Br)(CH3)2 b) CH3(CH2)3Br c) CH3CH2CH(CH3)CH(Br)CH2CH3
CH3CH2CCH3 HBr
CH3CH=CCH3
ili
a) H2C=CCH2CH3
CH3
CH3
Br
CH3
peroksid
HBrb) CH3CH2CH=CH2 CH3CH2CH2CH2Br
Rješenje
Ispiši produkte reakcije 3-etil-2-pentena sa: a) H2/Pd b) Cl2/OoC c) HBr d) HBr/H2O2 e) O3 f) KMnO4 –hladan i razblažen g) Cl2 i H2O h) CH3OH i) Br2 i CH3CH2OH
a) 3-etilpentan b) 2,3-dihlor-3-etilpentan c) 3-brom-3-etilpentan d) 2-brom-3-etilpentan e) acetatna kiselina + 3-pentanon f) 2,3-dihidroksi-3-etilpentan (3-etil-2,3-pentandiol) g) 2-hlor-3-etilpentanol h) 3-etil-3-metoksipentan i) 2-brom-3-etoksi-3 etilpentan
U tesktu zadatka nije navedeno da se napišu strukture, ali bez pisanja struktura ne bi mogli napisati produkte. Stukture produkata su date na sljedećim slajdovima.
Rješenje
a) 3-etilpentan b) 2,3-dihlor-3-etilpentan c) 3-brom-3-etilpentan
d) 2-brom-3-etilpentan e) acetatna kiselina + 3-pentanon
f)2,3-dihidroksi-3-etilpentan (3-etil-2,3-pentandiol)
g) 2-hlor-3-etilpentanol
h) 3-etil-3-metoksipentan
i) 2-brom-3-etoksi-3 etilpentan
Zadaci
Koje produkte očekuješ u reakciji 1 mola 1,3-butadiena i svakog od slijededih reagenasa?
a) jedan mol Cl2
b) dva mola Cl2
c) dva mola Br2
d) dva mola H2, Ni
e) jedan mol Cl2 u H2O
f) KMnO4, toplota
g) H+, H2O
Koje produkte očekuješ u slijededim reakcijama?
O
O
O
COCH3
COCH3
H
H
C
CH3C
H3C
+
b)
a)
CH2
CH
C
+
H3C
H3C CH3
Koji dieni i dienofili daju u Diels-Alderovoj reakciji slijedede produkte?
COOH
COOH
COOH
CH3
CH3
CN
C
O
C
CH3
O
OO
COCH3
COCH3
O
H3C
H3C
O
COCH3
COCH3
O
H3C
H3C
CH
O
a) b) c) d)
e) f) g)
h) i)
Imenuj slijedeće spojeve prema pravilima IUPAC nomenklature:
a) (CH3)2CHC≡CCH(CH3)2
b) HC≡CC(CH3)3
c) CH3CH=CHCH=CHC≡CCH3
d) CH3CH2C(CH3)2C≡CCH2CH2CH3
e) CH3CH2C(CH3)2C≡CCH(CH3)2
Imenuj slijedeće spojeve kao derivate acetilena i prema IUPAC nomenklaturi:
a) CH3CH2C≡CH
b) CH3C≡CCH3
c) CH3CH(CH3)C≡CCH3
d) CH3CH(CH3)CH2CH2C≡CH
Slijedeća imena nisu tačna. Napiši strukturne formule i daj ispravna imena.
a) 1-etil-5,5-dimetil-1-heksin
b) 2,5,5-trimetil-6-heptin
c) 3-metilhept-5-en-1-in
d) 2-izopropil-5-metil-7-oktin
Postoji sedam izomernih alkina molekularne formule C6H10. Napiši njihove strukturne formule i imenuj ih prema pravilima IUPAC nomenklature.
Kako se može prirediti cis-2-buten, polazeći od 1-propina, haloalkana i ostalih potrebnih reagenasa? Napomena: ovaj problem se ne može riješiti u jednom koraku. Potrebno je provesti više od jedne hemijske reakcije.
Polazeći od 1-pentina sintetiziraj:
a) n-oktan
b) cis-2-heksen
Koji spojevi će nastati u reakciji hidratacije etina i 1-butina? Kako nazivamo stanje ravnoteže nastalih produkata?
Ako na alkin djelujemo sa hladnim, gotovo neutralnim vodenim rastvorom KMnO4, produkt je α-diketon.
Ovo je reakcija hidroksiliranja svake od dvije π-veze alikina, nakon čega slijedi gubitak dvije molekule vode i nastanak ketona.
Terminalni alkini pretpostavlja se da daju keto-aldehid, ali se pri tim uslovima aldehid brzo oksidira do kiseline.
Terminalni alkini uz prisustvo bazne, vruće otopine KMnO4 daju produkte kiselinu i, CO2 i H2O.
NAPOMENA ZA RJEŠAVANJE ZADATAKA Oksidacija unutrašnjeg alkina daje kao produkt dvije kiseline. Terminalni alkin daje kao produkt jednu kiselinu i CO2 i H2O
Prikažite produkte koje očekujete ako se na svaki sljededi spoj djeluje sa
1) razblaženom neutralnom otopinom KMnO4
2) Vrudom, baznom otopinom KMnO4, a kasnije sa razblaženom kiselinom.
Spojevi su a) pent-2-in b) heks-2-in c) heks-3-in d) 2-metilheks-3-in
Napišite produkte sljedećih Diels-Alderovih reakcija
Prikažite reakcije diena i dienofila kojima nastaju sledeći Diels-Alderovi produkti