Тема 1. Классификация, номенклатура и структурная изомерия. Метилизопропиловый эфир формула структурная
1 1 2
СН3 - О -СН - СН3
│
СН3
Название: метокси - 1 -метилэтан
По радикальной номенклатуре: Метилизопропиловый эфир.
Сложные эфиры можно рассматривать как продукт замещения гидроксильного водорода в спиртах на кислотный радикал органических кислот.
Общая формула:
R- С = О
│
О - R1
Например:
О
ll
СН3 - С - О - СН3
О - С3Н7
│
С2Н5 - С = О
Брутто-формула простых эфиров СnН2nО2.
По номенклатуре ИЮПАК сложные эфиры называют, прибавляя в качестве приставки название спиртового радикала к названию кислоты, в которой окончание –оваязаменяется на-оат
Формула эфира | Остаток спирта | Остаток кислоты | Окончание, характерное для эфира | Общее название |
О Ll СН3 - С - О - СН3 | - СН3 метил - | О ll СН3 - С - О – Этан (овая) | оат | метилэтаноат |
О Ll Н- С - О - СН3 | - СН3 метил | О ll Н- С - О - Метан(овая) | оат | метилметаноат |
О - С4Н9 │ С2Н5 - С = О. | - С4Н9 бутил | О │ С2Н5 - С = О Пропан(овая) | оат | бутилпропаноат |
В литературе широко используется другое название сложных эфиров:
метилэтаноат – метиловый эфир этановой кислоты, бутилпропаноат – бутиловый эфир пропановой кислоты.
Составление структурной формулы по названию.
Пример 6.3.Написать структурную формулу для соединений:
А. 2,3 - диметил- 4-этилгексанол -2
Б. 2,7 – диметил - 4 – изопропилнонандиол – 2,6
В. 2 – метил – 4,5 – диэтилгептанон – 3
Г. 3,4,5 – триметил – 2 – пропилгексаналь
Д. 3 – этил – 3 – изопропилпентановая кислота
Написать брутто-формулу этого соединения.
6.3.А
1.Записывается главная цепь, т.е. углеродный скелет спирта стоящего в конце формулы. К углероду, указанному цифрой в конце названия, присоединяется гидроксильная группа, затем номеруются все углеродные атомы, начиная с конца молекулы, к которому ближе расположена гидроксильная группа:
1 2 3 4 5 6
С – С – С - С – С – С
│
ОН
2. В соответствии с цифрами, указанными в формуле, расставляются все заместители.
СН3 СН3
1 2│ 3│ 4 5 6
С – С - С - С – С - С
│ │
ОНС2Н5
3. Соблюдая условия четырехвалентности углеродных атомов, заполняют оставшиеся свободные валентности атомов углерода в углеродном скелете атомами водорода:
СН3 СН3
1 2 │ 3│ 4 5 6
СН3– С - СН - СН – СН2– СН3
│ │
ОНС2Н5
Количество углеродных атомов в данном соединении 10. Брутто-формула этого соединения С10Н22
Выполняя последовательно п.п. 1-3 предыдущей задачи составляются структурные формулы для соединений Б и В
Б. 1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 С – С -С - С – С – С - С - С - С │ │ ОН ОН | В. 1. 7 6 5 4 3 2 1 С - С - С - С - С - С - С Ll О |
2 СН3 -СН – СН3 1 2 3 4│ 5 6 7 8 9 С – С - С - С – С – С - С - С - С │ │ │ │ СН3 ОНОНСН3 | 2. С2Н5 7 6 5 4│ 3 2 1 С - С - С - С - С - С - С │ ll │ С2Н5О СН3 |
3. СН3 - СН - СН3 1 2 3 4│ 5 6 7 8 9 СН3–СН - СН2– С –СН2–СН– СН- СН2- СН3 │ │ │ │ СН3 ОНОНСН3 2,7 – диметил – 4 – изопропилнонандиол – 2,6 брутто-формула: С14 Н30О2 | 3. С2Н5 7 6 5 4│ 3 2 1 СН3- СН2- СН - СН - С - СН - СН3 │ ll │ С2Н5О СН3 2 – метил – 4,5 – диэтилгептанон – 3 брутто-формула: С12Н24О |
Выполняя последовательно п.п. 1-3 предыдущей задачи составляются структурные формулы для соединений Г и Д
Г. 1. Н СН3СН3 1│ 2 3│ 4 5│ 6 О = С – С -С - С – С – С │ │ С3Н7 СН3 | Д. 1. 5 4 3 2 1 С - С - С - С - С - ОН ll О |
2 Н СН3СН3 1│ 2 3│ 4 5│ 6 О = С – С - С - С – С – С │ │ С3Н7 СН3 | 2. СН3 - СН - СН3 5 4 3│ 2 1 С - С - С - С - С - ОН │ ll С2Н5 О |
3. Н СН3СН3 1│ 2 3│ 4 5│ 6 О = С – С - С - С – С – С │ │ С3Н7 СН3 3,4,5 – триметил - 2 – пропилгексаналь брутто-формула: С 12Н24О | 3. СН3 - СН - СН3 5 4 3│ 2 1 СН3– СН2- С - СН2- С - ОН │ ll С2Н5 О брутто-формула: С 10Н20О2 |
Пример 6.4.Написать структурную формулу для соединений:
А. изопропилбутиловый эфир
Б. бутилэтаноат
Написать брутто-формулу этого соединения.
6.4.А
Название простых эфиров обычно состоит из двух названий углеводородных радикалов, которые связаны кислородным мостиком. В данном примере:
Изопрпил │бутил + овый + эфир
СН3 - СН - О - СН2- СН2- СН2- СН3
│
СН3
Изопропилбутиловый эфир
Брутто=формула С7Н16О
6.4.Б
Название сложных эфиров состоит из названия спирта, преобразованное в соответствующий радикал, и названия кислоты при замене окончания «-овая» на окончание «оат». Остатки названия спирта и кислоты связаны кислородным мостиком.
В данном примере:
Бутил │этан+оат
СН3- СН3 - СН2 - СН2- О - С - СН3
ll
О
Бутилэтаноат
Брутто=формула С6Н12О2
Изомерия кислородсодержащих углеводородов. Вывод структурных формул изомеров.
В таблице приведены виды изомерии, характерные для кислородсодержащих углеводородов
Виды изомерии | Гомологические ряды |
Углеродного скелета | Спирты, альдегиды, кетоны, кислоты, простые и сложные эфиры |
Положения функциональной группы | Спирты. кетоны, простые и сложные эфиры |
Межклассовая | спирты - простые эфиры (СnН2n-2О), альдегиды – кетоны (СnН2nО), кислоты - сложные эфиры (СnН2nО2). |
Пример 6.5.Составить и назвать по два изомера соединения С4Н10, принадлежащие различным видам изомерии.
Структурная формула | Название |
1. СН3- СН2- СН2- СН2– ОН | бутанол -1 |
│ ОН | Бутанол - 2 |
3. СН3- СН - СН2– ОН │ СН3 | 2 – метилпропанол -1 |
4. СН3 │ СН3- СН – ОН │ СН3 | 2, – метилпропанол -2 |
5. СН3- О - СН2- СН2- СН3 | Метилпропиловый эфир |
| Этилэтиловый эфир, Диэтиловый эфир |
Пример 6.6.Составить и назвать по два изомера соединения С5 Н10 О, принадлежащие различным видам изомерии.
Структурная формула | Название |
│ Н | Пентаналь |
│ │ СН3Н | 3 – метилбутаналь |
3. СН3- СН2- СН– С = О │ │ СН3Н | 2-метилбутаналь |
4. СН3- С - СН2- СН2– СН3 ll О | Пентанон = 2 |
5. СН3- СН2- С - СН2– СН3 ll О | Пентанон – 3 |
6. СН3- С - СН – СН3 ll │ О СН3 | 3- метилбутанон – 2 |
Пример 6.7.Составить и назвать по два изомера соединения С5 Н10 О2, принадлежащие различным видам изомерии.
Структурная формула | Название |
│ ОН | Пентановая кислота |
│ │ СН3 ОН | 2 – метилбутановая кислота |
СН3 │ СН3- С – С = О │ │ СН3 ОН | 2.2 – диметипропановая кислота |
│ О - СН2 - СН3 | Этилпропаноат |
5. СН3- С - О - СН2– СН2- СН3 ll О | Пропилэтаноат |
ll О | бутилметаноат |
studfiles.net
Тема 1. Классификация, номенклатура и структурная изомерия
Структурный фрагмент молекулы, по которому определяют класс функциональных производных углеводородов
родоначальная группа
функциональная группа
насыщенный цикл
бензольное кольцо
самая длинная углеродная цепочка
1-02
Старшинство функциональных групп в названиях по заместительной номенклатуре уменьшается в ряду:
1) альдегидная группа 1)4-3-2-1
2) аминогруппа 2)1-2-3-4
3) гидроксильная группа 3)4-1-3-2
4) карбоксильная группа 4)3-4-2-1
5) 2-4-1-3
1-03.
Функциональная группа, отражаемая в названии по заместительной номенклатуре только в виде префикса
1) аминогруппа (Nh3)
2) карбонильная группа (С=0)
3) нитрогруппа (N02)
4) тиольная группа (SH)
5) сульфогруппа (S03H)
1-04. Укажите номер правильного ответа.
Сульфид
C6H5SC6H5
1-05
Родоначальная структура соединения
пентан
гексан
гептан
ундекан
октан
1-06
Родоначальная структура
пропан
бутан
гептан
нонан
ундекан
1-07
Родоначальная структура
1)бензол
2)фенол
3)бутан
4)пентан
5)гексан
1-08
Название соединения по заместительной номенклатуре
2-метилбутадиен-1,3
3-метилбутадиен-1,3
2-метилбутен-1,3
2-метилбутадиен-1,4
метилбутен-1,3
1-09
Название соединения по заместительной номенклатуре
1,3-диоксиацетон
1,3-дигидрокси-2-оксопропан
1,3-дигидроксипропанон
2-оксопропандиол-1,3
дигидроксиацетон
1-10
Родоначальная структура соединения
этан
пропан
бензол
фенол
пирокатехин
1-11
В молекуле пантотеновой кислоты отсутствует
карбоксильная группа
кетонная группа
первичная гидроксильная группа
третичная гидроксильная группа
четвертичный атом углерода
1-12 Установите соответствие
Формула
С2H5-S-C2H5
диэтилсульфид
СН3-О-СН2СН3 –
метилэтиловый спирт
СН3-С-СН2СН3
О
метилэтилкетон
4) СН3-ОН –
метиловый спирт
5) (СН3)3CCL –
трет-бутилхлорид
1-13
В молекуле катехина содержится
первичная спиртовая группа
вторичная спиртовая группа
фенольная гидроксильная группа
простая эфирная группа
гетероцикл
1-14
Название соединения по заместительной номенклатуре
3-оксобутандиовая кислота
бутанон-2-диовая кислота
1,4-дикарбоксибутанон-2
оксобутандиовая кислота
3-карбокси-2-оксопропановая кислота
1-15
Название соединения по заместительной номенклатуре
n-аминосалициловая кислота
5-амино-2-карбоксифенол
5-амино-3-гидрокси-2-бензойная кислота
2-гидрокси-4-аминобензойная кислота
4-амино-2-гидроксибензойная кислота
1-16
Название соединения по заместительной номенклатуре
5-аминобензойная кислота
3-карбоксианилин
3-аминобензойная кислота
2-карбокси-6-аминобензол
анилин-3-карбоновая кислота
1-17
Название соединения по заместительной номенклатуре
пропанол-2-овая кислота
2-гидроксипропановая кислота
1-карбоксиэтанол
2-пропаноловая кислота
2-гидроксиэтановая кислота
1-18
Название соединения по заместительной номенклатуре
1,2,3-тригидроксипропан
пропантриол-1,2,3
пропанол-1,2,3
2-гидроксипропандиол-1,3
1,3-дигидроксипропанол-2
1-19
Название соединения по радикально-функциональной номенклатуре
2-метоксипропан
изопропилметиловый эфир
метилизопропилоый эфир
пропоксиметан
метилпропиловый эфир
1-20
Название соединения по радикально-функциональной номенклатуре
2-гидроксипропан
изопропанол
пропиловый спирт
изопропиловый спирт
1-метилэтанол
1-21 Установите соответствие
Формула
1) Циклогексанон
2) циклогексанкарбальдегид
1-22 Установите соответствие
Формула Название радикала
СН3-СО- Ацетил
С6Н5 фенил
(СН3)2СН изопропил
С6Н5-СН2 бензил
СН2=СН- винил
studfiles.net
Тема 9 алканолы (одноатомные спирты) простые эфиры (алкоксисоединения)
[1, с. 159…178; 3, с. 10…18, 29…33]
Классификация оксисоединений. Общая формула гомологического ряда спиртов. Изомерия и номенклатура спиртов и простых эфиров. Первичные, вторичные и третичные (I, II и III) спирты. Физические свойства спиртов. Водородная связь.
Получение спиртов: гидратацией алкенов; щелочным гидролизом галогенидов; восстановлением альдегидов и кетонов; методом Гриньяра из альдегидов и кетонов; спиртовым брожением углеводов.
Химические свойства алканолов: образование алкоголятов и реакции с их участием; этерификация; внутри- и межмолекулярная дегидратация; окисление; реакция с Ch4MgI; замещение группы OH на Hal и на Nh3. Неустойчивость енолов (правило Эльтекова). Кето-енольная таутомерия.
Получение простых эфиров: межмолекулярной дегидратацией спиртов; синтезом Вильямсона; присоединением спиртов к непредельным углеводородам. Циклические простые эфиры. Специфика алкилвиниловых эфиров. Применение спиртов и эфиров.
Индивидуальные задания по теме 9
(см. примечание к теме 3, с. 17)
9-1. А) Дайте определение I, II и III спиртов (на примере бутанолов).
Б) а) Постройте структурные формулы трех спиртов и двух эфиров, соответствующих составу C5h22O.
б) Для [пропанол-2] напишите реакции:
1) с CH C Ch4;
2) с Ch4COOH;
3) с PCl5.
9-2. А) Каков внешний эффект качественной реакции на спиртовую группу (получение и гидролиз алкоголята)?
Б) а) (Диэтиловый эфир).
Постройте структурные формулы еще двух эфиров и трех спиртов этого состава.
б) Отдельными уравнениями реакций осуществите схему превращений с названиями веществ и типов реакций
9-3. А) Назовите типы реакций дегидратации спирта (на примере C3H7OH):
а) межмолекулярной;
б) внутримолекулярной.
Б) а) (Метилбутиловый эфир).
Постройте структурные формулы еще двух эфиров и двух спиртов этого состава.
б) Для изопропанола реакции:
1) с Ch4MgI;
2) с Na;
3) с SOCl2.
Назовите типы реакций.
9-4. А) Почему Ch4OH является жидкостью при молярной массе, равной 32 г/моль (М(O2) 32 г/моль)?
Б) Получите синтезом Вильямсона (Ме- и Hal-производные) метилизобутиловый эфир, используя две разные пары исходных веществ (две реакции). Приведите еще три изомера этого состава.
9-5. А) Соединения каких классов образуются при окислении спиртов:
а) первичных;
б) вторичных?
Б) а) [Пентанол-2].
Постройте структурные формулы еще двух спиртов и двух эфиров этого состава.
б) Отдельными уравнениями реакций осуществите схему превращений с названиями веществ и типов реакций
+ C2H5OH + НOH (H+)
Ch4 C CH А Б
9-6. А) Как делятся спирты по виду углерода, с которым связана оксигруппа (на примере бутанолов)?
Б) а) (Диэтилкарбинол).
Постройте структурные формулы еще двух спиртов и двух эфиров этого состава.
б) Из [2-бром-3-метилбутан] получите:
1) спирт;
2) алкен;
3) простой эфир.
Укажите типы реакций.
9-7. А) Как делятся спирты по виду радикалов, с которым связана оксигруппа?
Б) а) (Триметилкарбинол).
Постройте структурные формулы еще двух спиртов и двух эфиров этого состава.
б) Отдельными уравнениями реакций осуществите схему превращений с названиями веществ и типов реакций
+ НOH (H+)
[2-этоксибутен-2] А
9-8. А) Где используется, а где нельзя использовать Ch4OH?
Б) а) Структурные формулы I, II и III спиртов состава C5h22O.
б) Имея этанол и уксусную кислоту, получите:
1) простой эфир;
2) сложный эфир.
Укажите типы реакций.
9-9. А) Что такое «сивушное масло»?
Б) а) [Пентанол-1].
Постройте структурные формулы еще двух спиртов и двух эфиров этого состава.
б) Для [пропанол-1] напишите реакции:
1) с Ch4MgI;
+ HOH (H+)
2) с CH CH A ?
Укажите типы реакций.
9-10. А) Где используется этанол?
Б) Синтезами Вильямсона (две пары реагентов) получите этилизопропиловый эфир. Приведите еще два эфира и два спирта этого состава.
9-11. А) Чем отличаются винилалкиловые эфиры от алкилалкиловых?
Б) Напишите реакции внутри- и межмолекулярной дегидратации вторбутанола. Приведите структурные формулы остальных бутиловых спиртов и одного эфира этого состава.
9-12. А) Где используется, а где нельзя (и почему) использовать метанол?
Б) а) (Метилбутилкарбинол).
Постройте структурные формулы еще двух спиртов и двух эфиров этого состава.
б) Отдельными уравнениями реакций осуществите схему превращений с названиями веществ и типов реакций
+ h3 + CН3COOH
Ch4 CO Ch4 А Б
(Ni) (h3SO4; t C)
9-13. А) Как получают спирт-ректификат и спирт-гидролизат? В чем их различие?
Б) а) (Этилбутиловый эфир).
Постройте структурные формулы еще двух эфиров и двух спиртов этого состава.
б) Для [пропанол-1] напишите реакции:
1) с Ch4COOH;
2) с SOCl2;
3) с [бутен-2].
Укажите типы реакций.
9-14. А) Восстановлением соединений каких классов получают I и II спирты?
Б) (Диизопропиловый эфир).
Приведите три изомера этого состава. Напишите реакции получения диизопропилового эфира:
1) дегидратацией соответствующего спирта;
2) синтезом Вильямсона (Ме- и Hal-производных).
9-15. А) Дайте определение I, II и III спиртов (на примере C6h24O).
Б) а) (Диметилэтилкарбинол).
Постройте структурные формулы еще трех эфиров этого состава.
б) отдельными уравнениями реакций осуществите схему превращений с названиями веществ и типов реакций
+ h3 + PCl5 + NaOH + h3SO4(к)
C2H5 CH O А Б В Г
(Ni) (водн.) (170 C)
9-16. А) Как получают спирт-гидролизат и спирт-ректификат? Где их используют? Что такое денатурат?
Б) Из подходящих Ме- и галогенпроизводных (две пары реагентов) получите метилизопропиловый эфир. Приведите еще три изомера этого состава.
9-17. А) В чем специфика винилалкиловых эфиров? Как они получаются?
Б) а) Постройте структурные формулы трех спиртов и двух эфиров, соответствующих составу C6h24O.
б) Отдельными уравнениями реакций осуществите схему превращений с названиями веществ и типов реакций
+ h3 (Ni) + SOCl2 + C2H5ONa
Ch4 CO Ch4 А Б В
9-18. А) Соединения каких классов образуются при окислении спиртов:
а) первичных;
б) вторичных;
в) третичных?
Б) а) (Дипропиловый эфир).
Постройте структурные формулы еще двух эфиров и двух спиртов этого состава.
б) Отдельными уравнениями реакций осуществите схему превращений с названиями веществ и типов реакций
+ НOH +h3SO4(к) + C2H5OH
Ch4 CH Ch3 А Б В
(H+) (170 C)
9-19. Исходя из h3C O и используя C2H5MgI, получите первичный, вторичный и третичный спирты.
9-20. А) Чем отличаются алкил-виниловые эфиры от алкил-алкиловых?
Б) а) (Диметилпропилкарбинол).
Постройте структурные формулы еще двух спиртов и двух эфиров этого состава.
б) Отдельными уравнениями реакций осуществите схему превращений с названиями веществ и типов реакций
+h3SO4(к) + НOH +h3SO4(к) + C2H5OH
[бутанол-1] А Б В Г
(170 C) (H+) (170 C)
studfiles.net