химия. Семинарские заняти по орган химии. Учебное пособие для студентов химических специальностей и направлений Сургут Издательство Сургу 2007

• Название: Учебное пособие для студентов химических специальностей и направлений Сургут Издательство Сургу 2007
• Анкор: химия
• Дата: 16.11.2022
• Размер: 2.08 Mb.
• Имя файла: Семинарские заняти по орган химии.docx
• Тип: Учебное пособие; #792405
• страница: 12 из 24

3. Дополнительные задачи

1. 
   Предложите структуры углеводородов А и Б общей формулы C₆H₆. Углеводород А мгновенно обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия. Углеводород Б инертен по отношению к этим реагентам. Оба углеводорода не реагируют с раствором азотнокислого серебра.
   
2. 
   В спектре ПMP [18]-анулена присутствуют два сигнала, соответствующие двум типам протонов. Одни дают сигнал в сильном поле с химическим сдвигом 1.9 м.д. (относительно TMC), другие - сигнал вдвое большей интенсивности, но сильно смещенный в слабое поле (8.8 м.д.). Объясните этот спектр.
   
3. 
   Азулен при обработке смесью СH₃COCl и AlCl₃ ацетилируется в 5-членное ядро. Объясните ориентацию в этой реакции.
   
4. 
   Соединение А, Б, В, и Г - продукты приведенных реакций, обладают свойствами солей. Каково строение этих соединений? Как объяснить их образование?
   

Семинар 9. Взаимное влияние атомов в молекулах
ароматических соединений. Электронные эффекты заместителей

ПРОГРАММА

Недостатки классических и структурных формул в изображении ароматических соединений. Необходимость введения представлений об электронных эффектах.

Способы изображения распределения электронной плотности в молекулах ароматических соединений. Резонансные структуры, правила их написания и использования.

Электронные эффекты заместителей. Классификация эффектов. Распределение электронной плотности в бензольном кольце под влиянием электронодонорных и электроноакцепторных заместителей. Активирующие и дезактивирующие заместители, их влияние на реакционную способность ароматических веществ.

Согласованная и несогласованная ориентация заместителей. Правила ориентации в реакциях ароматического замещения.

1. Общие вопросы

1. 
   Какие соединения называются производными бензола? Сохраняется ли в замещенных бензола ароматичность?
   
2. 
   Недостатки классических структурных формул в изображении ароматических соединений.
   
3. 
   С помощью каких электронных эффектов можно описать электронное строение ароматических систем и предсказать реакционные центры молекул?
   
4. 
   В чем заключаются правила написания резонансных структур?
   
5. 
   В каких случаях наблюдается мезомерный эффект и какие факторы влияют на его величину?
   
6. 
   Что такое гиперконъюгация? Для каких связей и соединений она наблюдается?
   
7. 
   На какие классы делят заместители по их влиянию на реакционную способность бензольного кольца?
   
8. 
   Объясните, почему алкилхлориды и алкилбромиды обладают более высоким дипольным моментом (2.02-2.15 Д), чем арилхлориды и арилбромиды (1.7 Д)?
   
9. 
   Сформулируйте правила ориентации для дизамещенных бензола, что такое согласованная и несогласованная ориентация заместителей?
   

2. Основные задачи

1. 
   Укажите вид и знак электронного эффекта заместителя для каждого из приведенных соединений:
   

, , , , , .
Отметьте электронодонорные и электроноакцепторные заместители.

2.2. Расположите заместители по убыванию +J:

-СН₃, -CH₂CH₃, −СН(СН₃)₂, −С(СН₃)₃.

Расположите заместители в ряд по мере возрастания мезомерного эффекта:

-N(CH₃)₂, -OH, −NH(CH₃), Cl, F, Br, J.

2.3.Приведенные заместители отнесите к одной из следующих групп:

а) активирующие о-, п - ориентанты; б) дезактивирующие о-, п-ориентанты; в) дезактивирующие м- ориентанты:

-OH, -F, -NO_2, -O^-, -CH₂Cl, , -OCH₃, -CF₃, -SO₃H, -CH=CH-NO_2, -C≡N, -NH₂, -NHCOCH₃, -CHO.

4. 
   С помощью электронных эффектов охарактеризуйте взаимное влияние аминогруппы и бензольного кольца. Опишите распределение π- электронной плотности в молекуле анилина методом резонанса. Объясните, почему анилин обладает более слабыми основными свойствами, чем метиламин (К_в=4.510^-4,для анилина K_в=4.210^-10)? Объясните, почему трифениламин основными свойствами практически не обладает?
   
5. 
   С помощью электронных эффектов охарактеризуйте взаимное влияние атомов в молекуле нитробензола. Опишите распределение электронной плотности в этой молекуле с помощью резонансных структур. Укажите положения бензольного кольца, на которые вероятна атака нуклеофильной частицы? Электрофильной частицы?
   
6. 
   Расположите соединения в каждой группе в порядке возрастания основности:
   

а) анилин, бензиламин, N,N-диметиланилин;

б) анилин, п-хлоранилин, п-толуидин, п-нитроанилин;

в) N-метиланилин, дифениламин, фенилбензиламин;

г) N,N-диметиланилин, метилдифениламин, трифениламин.

Объясните.

4. 
   Предскажите влияние электроноакцепторных и электронодонорных заместителей в бензольном кольце на кислотные свойства фенолов. Расположите следующие фенолы в порядке возрастания их кислотности: фенол, м-хлорфенол, п-нитрофенол, м-крезол, п-метоксифенол, 3,4-динитрофенол.
   
5. 
   Рассмотрите распределение электронной плотности с помощью резонансных структур в соединениях:
   

Сформулируйте правила ориентации в реакциях замещения для этих соединений.

4. 
   Укажите соединения с согласованной ориентацией заместителей:
   

, , , , .