Учебные материалы/ Органическая химия  /  Карбоновые кислоты и их производные

И.Г.Болесов, Г.С.Зайцева
карбоновые кислоты и их производные

1. Напишите структуры следующих карбоновых кислот:
2-бромопропановая кислота,
-бромоизомасляная кислота,
3-оксопентановая кислота,
2-бромо-4-оксогептановая кислота,
2-бутиновая кислота,
4,4-диметилциклогексанкарбоновая кислота,
м-нитробензойная кислота,
бутиндиовая кислота,
малеиновая кислота,
фумаровая кислота,
4-гидроксигексановая кислота,
фенилуксусная кислота,
2,3-диметил-3-бутеновая кислота,
b-гидроксивалериановая кислота,
адипиновая кислота,
янтарная кислота.

В тех случаях, когда даны тривиальные названия кислот, назовите их также по номенклатуре IUPAC.

2. Назовите приведенные ниже соединения по номенклатуре IUPAC.

3. Напишите формулы для:
4-ацетилбензойной кислоты,
бензоилбромида,
2-формилциклопентанкарбоновой кислоты,
пропаноилхлорида.

4. В каждой из следующих пар кислот назовите более сильную. Объясните Ваше решение.

ClCH₂COOH или BrCH₂COOH,

o-BrC₆H₄COOH или м-BrC₆H₄COOH,

Cl₃CCOOH или F₃CCOOH,

ClCH₂CH₂COOH или CH₃CH(Cl)COOH.

5. Приведите реагенты, которые применяют для превращения:
1-октанола в октановую кислоту,
гептаналя в гептановую кислоту,
циклогексанона в адипиновую кислоту.
3-циклогексенкарбальдегида в 3-циклогексенкарбоновую кислоту
(ответ)

6. Предложите способ превращения:
трет-бутилбромида в пивалевую кислоту,
циклопентана в циклопентанкарбоновую кислоту,
окиси этилена в метоксиуксусную кислоту

7. Двумя способами (в 2 стадии) получите

из 1-бромопропана бутановую (масляную) кислоту.
из бензилбромида фенилуксусную кислоту.

Обсудите схемы механизмов каждой из стадий.

8. Объясните, почему нельзя из бромбензола получить в 2 стадии бензойную кислоту с использованием нитрильного метода.

9. Приведите 4 названия CH₃CN.

10. Объясните, почему синтез пивалевой кислоты из трет-бутилбромида с использованием реакции Гриньяра является существенно предпочтительней нитрильного метода.

11. Напишите структуры каждого из следующих соединений:
натрий 3-бромопропионат,
втор-бутилацетат,
фенилбензоат,
пропионовый ангидрид,
5-хлоропентаноилхлорид,
этилформиат,
пропионитрил,
метилбутаноат,
2-пентилацетат

12. Напишите механизм катализируемой кислотой этерификации бензойной кислоты метиловым спиртом. Предложите способ, с помощью которого можно подтвердить, что эта реакция может быть классифицирована как реакция нуклеофильного ацильного замещения.

13. Какой продукт образуется при нагревании -гидроксимасляной кислоты в присутствии кислоты? (ответ)

14. Напишите механизм омыления сложных эфиров. Объясните причину необратимости этой реакции.

15. Напишите уравнения и схемы механизмов реакций этилбензоата:
с горячим водным раствором NaOH,
с водным аммиаком (нагревание),
с двумя эквивалентами этилмагнийбромида с последующим разложением (Н₃О⁺X^-),
с двумя эквивалентами LiAlH₄ с последующим разложением (Н₃О⁺Х^-).

Приведите все стадии схемы аммонолиза этилбензоата (15.2.)

16. Напишите структуру продукта приведенной ниже реакции.

Приведите схему механизма восстановления сложного эфира алюмогидридом лития.(ответ)

17. Объясните следующие наблюдения для реакций карбонилсодержащих соединений с нуклеофильными реагентами:
этилацетат менее активен, чем ацетон,
циклогексанкарбонил хлорид более активен, чем бензоилхлорид,
хлористый ацетил более активен, чем этилацетат,
уксусный ангидрид более активен, чем этилацетат, но менее активен, чем хлористый ацетил.

18. Напишите продукты реакций уксусного ангидрида:
с водой,
этанолом,
метиламином.

19. Приведите строение продукта, образующегося при нагревании (~ 140 ^оС) малеиновой кислоты.

20. Назовите следующие соединения:
(CH₃)₂CHCONH₂,
HCONMe₂,
CH₃CONMe₂,
C₆H₅CONH₂,
ацетанилид.

21. Приведите структуры продуктов восстановления алюмогидридом лития в эфире следующих соединений:
бутанамида,
бензамида,
N,N-диметилпропанамида.

22. Какой продукт получится при обработке хлорангидрида масляной кислоты двумя эквивалентами н-пропилбромида (с последующим разложением реакционной смеси подкисленной водой)?

23. Приведите структуры исходных реагентов (сложный эфир и реактив Гриньяра) которые необходимо использовать для синтеза

СН₃СН₂СН₂СН₂С(Ph)(OH)CH₂CH₂CH₂CH₃,

СН₃СН₂СН₂СН₂С(Ph₂)OH.

24. Дополните уравнение каждой из следующих реакций:

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂COOH + PCl₅

CH₃(CH₂)₇CH₂COOH + SOCl₂

C₆H₅COO^-NH₄⁺ + нагревание

CH₃(CH₂)₄CH₂CONH₂ + LiAlH₄ / Et₂O

этилциклогексанкарбоксилат + LiAlH₄ / Et₂O

25. При кипячении малеиновой кислоты с небольшим количеством концентрированной соляной кислоты происходит ее постепенное превращение в фумаровую кислоту. Объясните, как может происходить эта изомеризация.