rrrrrrrrrrrrrrhrrrrrr rrrhrrrrrrrrrrrrrrrrr rrr

Witam Państwa
1. Poniżej zamieszczam poprawne odpowiedzi zarówno części testowej jak i reakcji z dodatkowymi komentarzami.
2. Proszę nie uczyć się odpowiedzi do testu na pamięć (bo już raczej taki test się nie powtórzy lub powtórzy się za wiele lat)
ale zrozumieć dlaczego takie odpowiedzi są prawidłowe! Tzw. „lista 300” już nie obowiązuje – obowiązuje nomenklatura
związków organicznych (konkretnie klas związków jakie mogą się pojawić z zadaniach).
Podręczniki zawierają TYLKO przykładowe reakcję i ich mechanizmy. Podręczniki kursowe zawierają materiał spójny z
wykładem - skupiają się na klasach związków. Oznacza to jednak, że inne podręczniki, skupiające się na typach
reaktywności, mogą być znacznie lepsze do opracowania materiału do kolokwium dotyczącego typów reaktywności.
3. Generalnie – mechanizm reakcji pokazuje przejścia krok po kroku i rzadko dzieje się wiele rzeczy na raz (wyjątki: reakcje
elektrocykliczne oraz eliminacja dwucząsteczkowa E2 – sprawdźcie na własną rękę). Dodam, że naszym zamiarem nie
było „karanie” za napisanie mechanizmu zgodnego z jakimkolwiek podręcznikiem, ale premiowanie za przedstawienie go
w możliwie dokładnej postaci. W wielu podręcznikach kursowych pojawiają się „skróty” w mechanizmach, które nie
odzwierciedlają całkowicie logicznej drogi reakcji. Czasem w dwóch podręcznikach są przedstawione sprzeczne
mechanizmy! Dodatkowe punkty przyznawane były za pokazanie form rezonansowych (które tłumaczą dodatkową
trwałość pośrednich form kationowych co „pcha” reakcję w kierunku produktów) oraz za wskazanie zagiętą strzałką ataku
elektronów nukleofila na atom o charakterze elektrofilowym. Jeżeli ktoś pomijał wolne pary elektronowe lub  /  tracił 0.5
punktu na każdej właściwej strukturze. Ponadto, ruch elektronów czasem musi być skoordynowany (np. przy addycji do
wiązania C=O/C=OH+), a odejście grup NIE powinno odbywać się bez przygotowania do niego (przykład: cząsteczka wody
odrywa się tylko ze struktury –OH2+).
4. Ponadto komentarz odnośnie rysowania struktur chiralnych:
Należy rysować w taki sposób:
wiązanie nad/pod płaszczyzną powinny ze sobą sąsiadować; leżeli narysowano strukturę na planie krzyża z ramionami
ustawionymi w płaszczyźnie to przyjmowano konwencje Fischera; bezpieczny sposób rysowania dla części struktur, gdyż
atom H „musi się ustawić” w taki sposób by dopełnić strukturę tetraedryczną; nadal poprawne, choć trochę nieeleganckie
przedstawienie struktur – centralny atom węgla jest zdeformowanym tetraedrem, ale można „dostrzec” przestrzenne
ustawienie podstawników; w tym przypadku problemem jest czy struktura została tak narysowana specjalnie czy
przypadkiem – dobra wola sprawdzającego jest po waszej stronie (dla skomplikowanych związków czasem jest to jedyna
możliwa droga przedstawienia złożonej struktury przestrzennej):
R
R
4
1
R
R
R
2
R
R
R
3
1
R
4
1
R
R
R
3
4
2
R
R
R
3
1
H
R
3
R
R
R
4
1
4
R
1
R
3
R
4
R
3
Nie obcinano punktów za rysowanie
R
1
R
R
2
4
R
3
R
1
2
=R
3
4
R
R
1
2
R
4
R
R
R
1
R
2
R
R
4
H
3
R
3
R
1
chociaż zalecone jest rysowanie
1
4
R
R
3
2
4
R
R
3
2
, jak również za np. napisanie
pojedynczego C w cząsteczce rysowanej na sposób kreskowy (nie miesza się stylów!).
5. Jeżeli ktoś opierając się na podanej nazwie narysował właściwą strukturę ale bez poprawnej chiralności otrzymywał
połowę należnych punktów - jeżeli taki substrat dalej reagował i narysowano właściwy produkt (bez uwzględnienia
stereochemii) ten drugi oceniany był za całość należnych punktów.
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
1
Kolokwium z S. NUKLEOFILOWEJ, ELIMINACJI, ADDYCJI Wersja A
1. Który z alkoholi przereaguje najszybciej w reakcji SN1 z
Autorzy: MK, MC, RM, DM czas: 45 minut
6. W wyniku ataku nukleofila na prochiralny* płaski
chlorkiem sodu:
karbokation otrzymuje się:
a) I-rzędowy
a) zawsze
b) II-rzędowy
dwa
produkty,
niezależnie
od
rodzaju
reagentów,
c) III-rzędowy
b) jeden
d) żaden
produkt,
gdy
nukleofil
jest
rozbudowany
przestrzennie (ma zawadę steryczną) a karbokation nie
jest rozbudowany,
2. Addycja do wiązań podwójnych odbywa się...:
c) jeden produkt, gdy karbokation jest rozbudowany
a) wyłącznie zgodnie z regułą Hoffmanna
przestrzennie (ma zawadę steryczną po jednej ze
b) wyłącznie zgodnie z reguła Zajcewa
stron), i nukleofil jest rozbudowany
c) wyłącznie zgodnie z reguła Markownikowa
d) każda odpowiedz jest prawdziwa
d) brak poprawnej końcówki zdania
prochiralny - oznacza atom który nie jest chiralny ale w
3. Aby poniższa reakcja przebiegła możliwie efektywnie
O
R
2
Z
wyniku reakcji chemicznej może stać się chiralny.
O
+
H2 N
R
1
R
2
NH R
1
7. Poniższy związek (dla R1 starsze od R2) jest:
a) Z powinno być grupą OH
R
b) Z powinna być halogenkiem
R
OH
b) związkiem mezo
2
c) powinna być prowadzona w warunkach zasadowych
(dla Z = OH)
a) racematem
1
R
HO
c) izomerem SS
2
R
1
d) izomerem RR
d) powinna być prowadzona w warunkach kwaśnych (dla
Z = OH)
8. Które nukleofile pozwalają na łatwą odwracalną reakcję
addycji do grupy karbonylowej?
4. Typową reakcją konkurencyjną wobec SN1 jest:
a) halogenkowe np. Cl–
a) SN2
b) tlenowe, np. R-O–
b) E1
c) węglowe, np. R–
c) E2
d) azotowe, np. R2-N–
d) każda z powyższych
9. Dla halogenopochodnych cyklicznych alkanów (X-Cy)
5. Grupa opuszczająca w reakcjach SN to :
reakcja dehydrohalogenacji wg E2 przebiega
a) anion, który odrywał się od cząsteczki,
a) niezależnie od wzajemnego ustawienia X i H
b) cząsteczka obojętna, która odrywała się od cząsteczki,
b) szybciej dla dwuaksjalnego wzajemnego ustawienia X
c) kation, który oderwał się od cząsteczki,
d) odpowiedzi a) i b) są poprawne
oraz H
c) szybciej
dla
dwuekwatorialnego
wzajemnego
ustawienia X oraz H
d) szybciej
dla
aksjalno-ekwatorialnego
wzajemnego
ustawienia X oraz H
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
2
10. Wzajemna relacja między reakcją SN2 i E2 zależy
15. Głównym produktem poniższej reakcji będzie:
głownie od:
CH3
H3C
a) zasadowości nukleofila
CH3
Br
CH3
b) rzędowości węgla na którym będzie przebiegać reakcja
c) rodzaju grupy opuszczającej (dobra/zła)
CH3
H3C
d) polarności rozpuszczalnika (polarny/niepolarny)
H3C
HO
CH3CH2OK
CH3CH2OK
CH3CH2OH
H
CH3
a)
c)
H3C
CH2CH3
H
CH2CH3
CH3
H3C
CH3
H
CH3
CH2CH3
b)
CH3
11. Głównym produktem poniższej reakcji E2 jest: b
H
H3C
CH3
CH3
a)
Br
KOH / C2H5OH
H3C
?
c
CH2
CH3
H3C
d)
H3C
CH3
H3C
16. W przedstawionej poniżej reakcji brakujący substrat
CH3
H2C CH C CH2CH3
H
oznaczony jako „?” to:
1. Mg/eter
2. ?
+
3.H2O//H
a) C2H5OH,
b) CH3OH,
d) a i b powstają w równych ilościach
b)
H3C
CH3
c) HCHO,
Br
OH
12. Wskaż najsilniejszy ester aktywny:
17. W wyniku reakcji ketonu lub aldehydu z aminami
O
O 2N
drugorzędowymi powstają:
O
O
CH3
H3C
O
a)
b)
O 2N
d) CH3CHO
a) amidy,
c) hydrazony,
b) enaminy
d) oksymy.
O
H3C
O
NO2
O
H3 C
O
NO 2
c)
d)
13. Czynnikiem nukleofilowym NIE JEST:
a) C2H5NH2
c) Br
–
b)
18. W reakcji alkoholi pierwszorzędowych z roztworem HCl
NO2
NO2+
d) H2O
w obecności ZnCl2 (próba Lucasa):
a) powstaje odpowiedni chlorek alkilowy
b) szybko pojawia się zmętnienie roztworu
c) wydziela się gazowy HCl
d) reakcja nie zachodzi
14. Poniższy związek:
a) ma konfigurację S
Br
H3 CH2 C
C
OH
19. Produktem poniższej reakcji jest:
H
b) jest nieczynny optycznie
KCN/DMF
Br
c) stanowi formę mezo
Br
d) ma konfigurację R
Br
NC
a)
CN
b)
CN
NC
NC
c)
Br
CH3
d)
20. Wskaż najtrwalszy karbokation:
a)
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
b)
c)
d)
3
Kolokwium z S. NUKLEOFILOWEJ, ELIMINACJI, ADDYCJI
Wersja A
B Uzupełnij poniższe schematy reakcji oraz nazwy wskazanych substratów i produktów. Zwróć uwagę na stereochemię,
zarówno w nazwach jak i związkach! 15p
W-1p
W-1p
W-0.5p
CH3
halogenek=X
CH3
RONa/ROH
O
W-1p
CH 3
CH 3
O
CH 2
H2C
H3C
eliminacja
CH3
Ph3P
CH3
2-metylopropen/
izobuten
ylid do wyboru, ale pasujacy do pary!
W1
W -1p
O
OH
Cl
+
H
O
OH
CH3
Ph3P
CH3
N-0.5p
+
CH2
W -0.5p
O
NH2
W -0.5p
H2N-Na
H3N
N1
cis-cykloheksan-1,2-diol
(klasa zwiazku)
acetal
N 0,5
Benzyn
w-1p
HO
CH2 Br
CH3COONa/CH3COOH
O
HO
jest
pośrednim
–
tu
nie
stanem
chcąc
zanadto podpowiadać nie
O
N-0.5p
narysowano go w [ ] z
premedytacją.
4-(bromometylo)fenol
W -1p
O
W -1p
O
+ 1eq
O
O
HO
OH
O
(2R)-butan-2-ol
O
EtONa/
EtOH
W-1p
HBr
W-1p
Br
lub oba izomery
N-1p
(1S)-1-metylo-2-metylideno
cykloheksan
C. Przedstaw mechanizm tworzenia hemiacetalu w warunkach kwaśnych. Pamiętaj o rysowaniu w postaci wzorów Lewis’a
(zwłaszcza wolnych par elektronowych), wskazywaniu ładunków i zagiętych strzałek pomiędzy nukleofilem i
elektrofilem. (5p).
+
O H
O
H3C C
H
H
+
HO
CH3
H3C C
H
O
H3C C+
H
H
OH H
OH
H3C C
O+
H3C C
O
+
H
H
CH3 - H
CH3
3x kation = 3pkt, 2x H+ = 1pkt, 4x
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
= 1pkt
4
Kolokwium z S. NUKLEOFILOWEJ, ELIMINACJI, ADDYCJI
Wersja B
Autorzy: MK, MC, RM, DM czas: 45
minut
1. Addycja do wiązań podwójnych odbywa się...:
6. W wyniku reakcji symetrycznego ylidu z aldehydem:
e) wyłącznie zgodnie z regułą Hoffmanna
a) powstają dwa izomeryczne związki
f)
b) powstaje związek z węglem prochiralnym*
wyłącznie zgodnie z reguła Zajcewa
g) wyłącznie zgodnie z reguła Markownikowa
c) powstaje jeden z enancjomerów
h) brak poprawnej końcówki zdania
d) powstaje mieszanina racemiczna
2. Który z bromków alkilowych przereaguje najszybciej: w
prochiralny - oznacza atom który nie jest chiralny ale w
reakcji SN1 z chlorkiem sodu:
wyniku reakcji chemicznej może stać się chiralny.
a) I-rzędowy
7. Jaki będzie główny produkt reakcji bromku izobutylu z
b) II-rzędowy
c) III-rzędowy
wodą w warunkach reakcji SN1?
d) żaden
a) izobuten
b) alkohol n-butylowy
3. Aby poniższa reakcja przebiegłą możliwie efektywnie
O
O
R
2
Z
+
H2 N
R
1
R
c) alkohol izobutylowu
d) alkohol tert-butylowy
2
NH R
1
a) Z powinno być grupą OH
8. Najsilniejszym nukleofilem jest
b) Z powinna być halogenkiem
a) I
b) woda
c) etanol
d) Cl
c) powinna być prowadzona w warunkach zasadowych
9. Dla pochodnych eterowych reakcja eliminacji zgodnej z
(dla Z = OH)
d) powinna być prowadzona w warunkach kwaśnych (dla
Z = OH)
reguła Hoffmana:
a) nie istnieje – ta regułą dotyczy reakcji addycji!
b) przebiega zgonie z mechanizmem E1
4. Etery można otrzymać:
c) przebiega zgonie z mechanizmem E2
a) dla nukleofili zawierających ugrupowanie C-OH
d) przebiega zgonie z mechanizmem E1 lub E2
b) tylko w wyniku odwadniania alkoholi
10. Reakcja SN w grupie karbonylowej pomiędzy ketonem
c) tylko w wyniku reakcji Williamsona
d) tyko w wyniku reakcji Wittiga
a aminą jest:
a) możliwa tylko dla amin I-rzędowych
5. Reakcja
substytucji
nukleofilowej
w
pierścieniu
aromatycznym...:
a) przebiega według złożonego mechanizmu
b) możliwa tylko dla amin II-rzędowych
c) możliwa tylko dla amin III-rzędowych
d) niemożliwa dla kationów amoniowych
b) jest możliwa wyłącznie gdy związkiem pośrednim
będzie pochodna benzynu
c) jest możliwa wyłącznie gdy pochodna benzenu będzie
posiadała liczne grupy elektronoakceptorowe
d) brak prawidłowego końca zdania.
11. Wzajemna relacja między reakcją SN1 i SN2 zależy
głownie od:
a) zasadowości nukleofila
b) rzędowości węgla na którym będzie przebiegać reakcja
c) rodzaju grupy opuszczającej (dobra/zła)
d) polarności rozpuszczalnika (polarny/niepolarny)
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
5
12. Głównym produktem poniższej reakcji eliminacji
będzie:
H3C
CH3
CH3
H2SO4
CH3
OH
- H2 O
CH3
H3C
CH3
H3C
CH3
F
CH3CHCH2CH3
CH3
a)
H3C H3C CH3 O
CH3
CH3
(S)-2-fluorobutanu
najlepiej
oddaje
rysunek: c
H3C
CH3
a)
16. Strukturę
b)
CH3
H3C
CH3
c) H3C
H3CH2C
F
b)
CH3
H
C F
C H
H3C
H3CH2C
d)
F
CH2
CH3
H
CH2CH3
17. Wskaż schemat reakcji, w której nie powstanie amid: a
CH3
c)
O
CH3
d)
a)
c)
O
+
C
b)
związków?
d)
+
H
H3C
H3C
H
18. Najbardziej
H
C
O
H3C
H3C
O
Cl
H3C
H
CH3NH2
pirydyna
trwałym
CH3NH2
OMe
H3C
O
C
+
C
ONa
H3C
13. Jaka jest relacja pomiędzy przedstawioną parą
O
CH3NH2
+
pirydyna
CH3 NH2
C
O
karbokationem
spośród
przedstawionych poniżej jest: b
a) identyczne, po inwersji pierścienia
b) konformery,
H2C
c) stereoizomery,
d) izomery konstytucyjne
O
H3C
O
H3C
N
O
CH3
H3C C
H
b)
H
H C
H
d)
c)
a) eterów
b) acetali
c) enamin
d) alkoholi I-rzędowych
CH3
20. Zaznacz prawidłową odpowiedź dla poniższych ZDAŃ:
O
a)
CH3
H3C C
CH3
19. Związki Grignarda można wykorzystać do syntezy:
b)
O
CH2
a)
14. Który z podanych związków nie jest estrem aktywnym:
O
H
C
Reakcja
c)
O
F
F
O
H3C
O
NO2
z
H2SO4
zachodzi
według
mechanizmu E1 (TAK/NIE) (0.5p)
H3C
O
cykloheksanolu
F
Reakcja
2-bromo-2-metylobutanu
z
CH3CH2ONa
w
CH3CH2OH zachodzi według mechanizmu E1 (TAK/NIE)
F
d)
F
(0.5p)
15. Poniższy związek:
H3C
CH3
a) jest czynny optycznie
b) posiada oś symetrii
c) ma konfigurację S,S
d) stanowi formę mezo
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
6
Kolokwium z S. NUKLEOFILOWEJ, ELIMINACJI, ADDYCJI
Wersja B
B. Uzupełnij poniższe schematy reakcji oraz nazwy wskazanych substratów i produktów. Zwróć uwagę na stereochemię,
zarówno w nazwach jak i związkach! 15p
W1
W1
OH
W0.5
W1
W0.5
SOCl2
H3O+
OH
O
Cl
chlorek
tionylu
O
O
(2S)-butan-2-ol
O
O
O
2-metylomaslan metyluN0.5
Cl
W -1p
W-1p
OH
NO2
H2O/ H+
NO2
NaOH
HO
0.5p za typ reakcji?
(nadmiar)
OH
N -0.5p
1,4-dichloro2-nitrobenzene
hexa-1,5-diene
W-1p PBr3/
PBr5/
CH3
SOBr2
H3C
H3C
Br
CH3
Cl
N-0.5p
H3C
CH3ONa
CH3OH
CH3
CH3
CH3
OH
O
NH2
O
W-1p
Cl
H3C
substytucja
W-1p
CH3
+
do wyboru
HO
aromatyczna
nukleifilowa
Cl
W-1p
O
O
H3 C
O
NH
H3C
O
O
N-0.5p
chlorek 4-metoksybenzoilu
Reakcje
W-1p
W-1p
H2S
O
H2N-NH2
S
te
są
przykładami
addycji
NH2
(sprzężonej
N
z
karbonylowych.
odczynnika
eliminacją)
Nadmiar
przesuwa
do
związków
stosowanego
ewentualną
N
N-0.5p
fenyloaceton / keton
benzylowo-metylowy
NH 2
oba izomery lub bez
równowagę w kierunku produktu.
zaznaczenia izomrii
C.
Przedstaw mechanizm reakcji chlorku propionylu z etyloaminą. Pamiętaj o rysowaniu w postaci wzorów Lewis’a (zwłaszcza wolnych par
elektronowych), wskazywaniu ładunków i zagiętych strzałek pomiędzy nukleofilem i elektrofilem. 5p.
H3 C
H3 C
H3C
CH2 NH2
O
H3C
H2 C
O
H3 C
OH
H2 C
H2C
H3C
O H
H
H2C
O
H
CH2
Cl
Et
N Cl
H
Et
N Cl
H
- Cl
3x1p (dowolna prawidlowa struktura ze strzalkami) + H3C
O
1p za rezonans + po 0.5 za 1 strzalki oraz - Cl- = 5p
CH2
Bez strzalek lub elektronów: po 0.5p we wzorze.
Czasteczka EtOH pojawila sie przy produkcie
przez przypadek, ale nikt nie zwrócil na nia
uwagi!
Zakład Chemii Organicznej
H Cl
N
H
Et
N
H
Et
N
H
Cl
Et
H3C
H
H2C
Et
O
N
H
7