a) HNO3 c) HNO3 + H2SO4

Kolokwium z SUBSTYTUCJI ELEKTROFILOWEJ
Wersja A
Autorzy: dr Alicja Kluczyk, dr Radomir Myśliborski
Imię i nazwisko
Skala ocen:
czas: 45 minut
Kierunek studiów
ndst 0–20,
Nazwisko prowadzącego
dst 20.5–24,
dst+ 24.5–28,
Data
db 28.5–32,
db+ 32.5–36,
bdb 36.5–40
Informacja:
•
Osoby złapane na rozmawianiu lub ściąganiu będą usuwane z sali bez uprzedzenia,
Punktów:
a ich prace oceniane na 0 p.
•
Wolne miejsce słuŜy jako brudnopis, posiadanie innych kartek jest niedozwolone.
•
Prace nieczytelne nie będą oceniane
A. RozwiąŜ test i zakreśl kółkami w poniŜszej tabelce prawidłowe odpowiedzi:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
1.
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
+
to
5.
Potrzebny w procesie otrzymywania soli diazoniowych
+
jon NO powstaje w reakcji:
jon nitrowy,
a)
b)
c)
d)
jon nitrenowy,
jon nitroniowy,
jon azotynowy.
b) moŜe być wyłącznie
c) moŜe być wyłącznie
Odczynnikiem,
stosowanym
HNO3 _∆_>
NaNO2 + 2HCl(aq) _>
HNO3 + H2SO4 _>
w kaŜdej z powyŜszych.
6. Do podstawników aktywujących pierścień aromatyczny w
+
HSO3 ,
–
HSO3 ,
d) moŜe być zarówno SO3 jak i
reakcji SE naleŜą
a) -OH, -Cl, -OCH3, -NO2
+
HSO3 .
b) -Br, -CH3,-OCH3, -NO2
do
c) -OH, -OCH3, -CH3,-C6H5
chlorowania
rodnikowego, moŜe być:
d) -Cl, -OCH3, -NO2, -CH3,
2-chloronaftalen
7. Dla
chlorek metylu
determinującymi, jaki powstanie produkt w reakcji SE:
N-chloroimid kwasu bursztynowego
O
O
N
H 3C
N
N
N
H 3C
+
N
CH3
8.
CH3
HNO2 / H
a)
+
H 3C
N
CH3
b)
+
N
N
pochodnych
a)
b)
c)
d)
chlorowodorek aniliny
4. Trwałym produktem w poniŜszej reakcji będzie:
H3C
15
a
b
a) moŜe być wyłącznie SO3,
a)
b)
c)
d)
14
a
b
2. Czynnikiem elektrofilowym w reakcji sulfonowania:
3.
13
a
b
Nazwa ugrupowania NO2
a)
b)
c)
d)
Ocena:
naftalenu
jest tylko efekt indukcyjny,
jest tylko efekt rezonansowy,
jest efekt indukcyjny lub rezonansowy,
są efekt indukcyjny i rezonansowy.
Dla poniŜszych związków wskaŜ szereg o wzrastającej
reaktywności w reakcji z czynnikiem elektrofilowym:
(najwolniejszy<szybszy<najszybszy)
CH3
c)
d)
czynnikiem/czynnikami
CH3
1
CH3
2
3
N
O
NO2
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
a) 1 < 3 < 2,,
b) 2 < 3 <1
c) 3 < 1 <2,
d) 2 < 1 < 3.
Cl
1
9.
W wyniku reakcji fenolanu z X otrzymano intensywnie
czerwony roztwór, który zmienił barwę po zakwaszeniu.
12. Wpływ grupy CF3, jako podstawnika w pierścieniu
aromatycznym, na reakcje SE związany jest z:
a) dezaktywacją pierścienia,
Reagentem X był(a):
a) mieszanina nitrująca,
b) aktywacją pierścienia,
b) oleum,
c) tworzeniem jonu,
c) sól diazoniowa,
d) brak poprawnej odpowiedzi.
d) wszystkie wymienione substancje.
13. Który ze związków w obecności FeCl3 i benzenu pozwoli
otrzymać tylko jeden produkt:
a) 2-bromopentan,
10. Aby otrzymać p-bromonitrobenzen, naleŜy:
a) poddać bromobenzen reakcji nitrowania
b) 3-bromopentan,
b) poddać nitrobenzen reakcji bromowania w
c) 1-bromopentan,
obecności FeBr3
d) 2-bromo-2-metylobutan
c) poddać benzen reakcji bromowania w
środowisku rozcieńczonego kwasu azotowego
14. Zastąpienie grupy diazoniowej podstawnikiem Br w
d)
kationie
wszystkie
powyŜsze
odpowiedzi
są
poprawne
obecności AlCl3) otrzyma się głównie:
CH3
H 3C
CH 3
a)
b)
H 3C
CH3
CH 3
(reakcja
Sandmeyera)
moŜliwe jest w reakcji:
11. Alkilując toluen za pomocą bromku n-propylu (w
H 3C
benzenodiazoniowym
a)
b)
c)
d)
z ciekłym bromem w obniŜonej temperaturze,
z bromkiem miedzi(I) w obecności HBr
z bromkiem miedzi(II) w obecności HBr
z bromoformem
15. JeŜeli podstawnikem w pochodnej benzenu będzie fluor,
to moŜna powiedzieć, Ŝe w reakcji SE:
CH3
a) silnie aktywuje on pierścień, i kieruje kolejny
c)
d)
podstawnik w pozycję meta,
b) silnie dezaktywuje on pierścień, i kieruje kolejny
H 3C
CH 3
podstawnik w pozycję meta,
c) silnie aktywuje on pierścień, i kieruje kolejny
podstawnik w pozycję orto i para,
d) Ŝadne
z
powyŜszych
stwierdzeń
nie
jest
prawdziwe.
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
2
Kolokwium z SUBSTYTUCJI ELEKTROFILOWEJ
Imię i nazwisko
Wersja A
Kierunek studiów
Nazwisko prowadzącego
Data
B. Uzupełnij poniŜsze schematy reakcji oraz nazwy wskazanych substratów i produktów. 15p
W 1p
+
O
W 1p
O
AlCl3
Cl
HO
HO
N 0,5p
4-hydroksyacetofenon
O
HNO3/
H2SO4
W 1p
O
O
O 2N
W 1p
HNO3/H2SO4
NH
CH3
O
NH
CH3
propiofenon;
N 0,5p
keton etylowo-fenylowy
O 2N
W 1p
W 1p
OH
+
N N
NO 2
H2 N
Cl
NaNO2 i HCl
-
N
N
NO2
NO2
chlorek
3-nitrobenzenodiazoniowy
CH3
O
W 1p
HO
N0,5p
W 1p
CH 3
CH2Br
N Br
H2SO4 (st.)
O
toluen
SO 3H
N 0.5p
metylobenzen
O
CH3
W 1p
CH3
H3C
Cl
CH3
+ AlCl3
O
H3C
H3C
metoksybenzen; anizol
N 0,5p
CH3
W 1p
O
Br2, Fe
CH3
H 3C
H 3C
CH3
Br
CH3
eter fenylowo-metylowy
W poniŜszej reakcji istotna jest kolejność przeprowadzanych reakcji – skreśl
reakcja
BROMOWANIA
W 1p
Br
NITROWANIA
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
reakcja
BROMOWANIA
NIEWŁAŚCIWE! (2 x 0,5p)
O 2N
Br
N 0,5p
NITROWANIA
4-bromonitrobenzen
3
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
4
Kolokwium z SUBSTYTUCJI ELEKTROFILOWEJ
Imię i nazwisko
Wersja A
Kierunek studiów
Nazwisko prowadzącego
Data
C. Przeczytaj uwaŜnie instrukcję i odpowiedz na poniŜsze pytania. Zakreśl kółkiem w poniŜszej tabelce prawidłowe
odpowiedzi (10p):
O
O
+
H3C
AlCl3
Cl
CH3
-HCl
Trójszyjną kolbę kulistą (500 ml) zaopatruje się w chłodnicę zwrotną, termometr, wydajne
mieszadło magnetyczne i wkraplacz z rurką wyrównującą ciśnienie. Wylot chłodnicy łączy
się z zestawem do pochłaniania chlorowodoru. W kolbie umieszcza się 60g (0,45 mol)
bezwodnego, dobrze sproszkowanego chlorku glinu i 88g (100 ml) bezwodnego benzenu, i
chłodzi się ją na łaźni z zimną wodą. Po uruchomieniu mieszadła powoli, w ciągu pół
godziny, wkrapla się 29g (26 ml, 0,37 mol) świeŜo destylowanego (t. wrz. 52 ºC) chlorku
acetylu . Po wkropleniu całej ilości chlorku mieszaninę ogrzewa się przez 1 godzinę na łaźni
wodnej w temperaturze około 50°C. W tym czasie reak cja przebiega do końca i wydziela się
znaczna ilość chlorowodoru, który jest odprowadzany do pochłaniacza. Następnie
zawartość kolby chłodzi się i wlewa do kolby o pojemności 750 ml, zawierającej 250 ml wody
z lodem. Rozkładowi kompleksu towarzyszy wydzielanie się ciepła. Na powierzchni wody
tworzy się oleista warstwa. Po dokładnym wymieszaniu całość przenosi się do rozdzielacza,
oddziela warstwę wodną, a warstwę organiczną przemywa się wodą, rozcieńczonym
roztworem NaOH i ponownie wodą, a następnie suszy bezwodnym siarczanem magnezu.
Po oddzieleniu środka suszącego oddestylowuje się benzen, a następnie usuwa się wodę z
chłodnicy i prowadzi destylację acetofenonu (tw. 201°) wykorzystuj ąc chłodnicę powietrzną.
Otrzymuje się 27g (61%) bezbarwnego oleju, który krzepnie po ochłodzeniu w lodzie (tt.
20°C).
1. Temperatura wrzenia chlorku acetylu wynosi 52 ºC. Z
tego powodu aparatura MUSI być zaopatrzona w:
a) chłodnicę zwrotną
b) mieszadło
c) zestaw do pochłaniania gazów
d) rurkę z chlorkiem wapnia
2. Benzen w reakcji (100 ml) jest
a) wyłącznie substratem
b) substratem i rozpuszczalnikiem
c) wyłącznie rozpuszczalnikiem
d) produktem
3. Po oddzieleniu środka suszącego przeprowadza się
destylację:
a) najpierw destyluje produkt
b) najpierw destyluje benzen
c) najpierw destyluje chlorek acetylu
d) najpierw destyluje azeotrop woda-benzen
4. Chlorek acetylu wkrapla się powoli, aby
a) łatwiej kontrolować temperaturę reakcji
b) uniknąć gwałtownego wydzielania chlorowodoru
c) odpowiedzi a i b są prawidłowe
d) odpowiedzi a i b są błędne
5. Mieszanina reakcyjna przelewana jest do wody z
lodem. Lód potrzebny jest, aby:
a) schłodzić mieszaninę reakcyjną
b) łatwiej oddzielić warstwy cieczy
c) pochłaniać ciepło powstające w wyniku rozkładu
kompleksu utworzonego z chlorku glinu
d) zamrozić benzen, aby było go łatwiej oddzielić
6. Po wlaniu mieszaniny do rozdzielacza produkt reakcji
znajduje się:
a) w warstwie dolnej (jest to warstwa wodna)
b) w warstwie dolnej (jest to warstwa organiczna)
c) w warstwie górnej (jest to warstwa wodna)
d) w warstwie górnej (jest to warstwa organiczna)
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
7. Warstwę organiczną przemywa się roztworem NaOH,
aby:
a) usunąć benzen
b) usunąć acetofenon
c) usunąć chlorowodór i kwas octowy, powstały z
nieprzereagowanego chlorku acetylu
d) usunąć chlorek glinu
8. Dokładne sproszkowanie chlorku glinu jest niezbędne,
poniewaŜ
a) rozpuści się on wtedy szybciej w benzenie
b) ma wtedy większą powierzchnię kontaktu z roztworem
c) trudniej chłonie wodę w tej postaci
d) łatwiej go wsypać do kolby
9. Suszenie benzenowego roztworu produktu polega na:
a) wytrząsaniu z wodnym roztworu siarczanu magnezu
w rozdzielaczu
b) wytrząsaniu ze stałym siarczanem magnezu w
rozdzielaczu
c) pozostawieniu ze stałym siarczanem magnezu w
zlewce
d) pozostawieniu ze stałym siarczanem magnezu w
zamkniętej kolbie
10. Po zakończeniu wkraplania mieszanina reakcyjna
jest podgrzewana w temperaturze 50°C a nie na wrz ącej
łaźni wodnej, poniewaŜ
a) w wyŜszej temperaturze produkt ulega rozkładowi
b) w wyŜszej temperaturze chlorek acetylu polimeryzuje
c) w wyŜszej temperaturze oddestylowałby produkt
d) w wyŜszej temperaturze mieszanina reakcyjna
wrzałaby zbyt intensywnie
5