ChemNet
 
Химический факультет МГУ

РАЗДЕЛ "В"
Нуклеофильное замещение в ароматическом ряду.
Синтетическое использование реакций электрофильного и нуклеофильного замещения

в ароматическом ряду

1. Предложите методы синтеза из подходящих ароматических соединений и неорганических реагентов следующих соединений:
1.1. фенол (3 способа),
1.2. 2,4-динитрофенол,
1.3. пикриновая кислота,
1.4. 2,4-динитрофенилгидразин,
1.5. -нафтол,
1.6. резорцин,
1.7. м-аминофенол,
1.8. пентахлорофенол,
1.9. гидрохинон,
1.10. пирокатехин,
1.11. -гидроксиацетофенон,
1.12. 4-гидроксиацетофенон,
1.13. 1-гидрокси-2-ацетилнафталин.

2. При получении из тетрахлоробензола 1 гербицида 2, называемого 2,4,5-Т (2,4,5-трихлорофеноксиуксусная кислота), наряду с желаемым веществом образуется также нейтральное вещество - диоксин С12Н4Сl4О2, для которого принята структура 3. Предложите схему образования соединения 3 (2,3,7,8-тетрахлородибензодиоксин), проявляющего очень высокую токсичность.

(ответ)

3. В отличие от 2,4-динитрохлоробензола, легко обменивающего хлор в реакциях с нуклеофильными реагентами, м-бромоанизол не вступает в реакцию в тех же условиях. Лишь при использовании более энергичных реагентов и условий удается осуществить замещение брома в м-бромоанизоле (например, при действии амида натрия в жидком аммиаке). Однако при этом продуктами реакции оказываются все три возможных изомерных анизидина. Напишите схемы упомянутых реакций. Выскажите Ваши соображения о причинах отсутствия селективности в последней реакции и о возможнных интермедиатах.

4. Известно, что жук-бомбардир защищается от своих врагов оригинальным способом. В момент нападения в организме жука смешиваются хранящиеся в защитных железах перекись водорода и фенолы приведенного ниже строения. Экзотермическая реакция между этими компонентами, катализируемая ферментами, завершается образованием смеси, выбрасываемой в сторону нападающего существа. Каким, по Вашему мнению, может быть состав оборонительного оружия жука-бомбардира?

(ответ)

5. При взаимодействии монометилового эфира гидрохинона с 3,4,5-трибромонитробензолом в присутствии гидрида натрия в диметилформамиде получают с выходом более 60% 2,6-дибромо-4-нитро-4'-метоксидифениловый эфир. Объясните причину наблюдаемого направления реакции ароматического нуклеофильного замещения.

6. Напишите продукт реакции пикрилхлорида с N,N-дифенилгидразином. Объясните причину подвижности атома хлора в пикрилхлориде.(ответ)

7.На нижеприведенной схеме приведен синтез лекарственного препарата - диуретика фуроземида 4. Определите структуры соединений 2-4.

(ответ)

8. Определите строение продуктов нижеприведенных реакций. Приведите механизмы реакций. Назовите соединения 1-10. Опишите их спектральные характеристики (ИК спектры и спектры ПМР).

8.1.

8.2.

8.3.

8.4.

8.5.

(ответ)

9. Объясните факт образования 1,3,5-трис(диэтиламино)бензола 2 при взаимодействии диэтиламида лития с 2,4-дихлоро-N,N-диэтиланилином 1. Приведите схему механизма реакции, а также спектральные характеристики (ИК спектр и спектр ПМР) соединения 2.(ответ)

10. Предложите методы и реагенты, необходимые для проведения следующих превращений:

10.1.

10.2.

10.3.

(ответ)

11. Напишите структуры соединений 1 и 2 и предложите схемы механизмов их образования:

(ответ)

 

12. Исходя из 1,2-дигидроксибензола (пирокатехина) предложите последовательность превращений, позволяющих осуществить синтез 3,4-диметоксифенола. На одной из стадий используйте реакцию окисления ароматических кетонов по Байеру-Виллигеру. Как можно получить исходный пирокатехин из более простых ароматических соединений? (ответ)

13. Напишите структуру и спектральные характеристики (ИК спектры и спектры ПМР) соединения, образующегося при обработке диметилсульфатом суспензии резорцина в 10% водном растворе КОН. (ответ)




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору