SN wersja A1_2012_rozwiązania

Kolokwium z SUBSTYTUCJI NUKLEOFILOWEJI, ELIMINACJI, ADDYCJI
Wersja A
czas: 45 minut
Autorzy: A. Białońska, M. Kijewska
Imię i nazwisko
Kierunek studiów
Skala ocen:
ndst 0–20,
Nazwisko prowadzącego
dst 20,5–24,
dst+ 24,5–28,
Data
db 28,5–32,
db+ 32,5–36,
Informacja:
• Osoby złapane na rozmawianiu lub ściąganiu będą usuwane z sali bez uprzedzenia, a ich
prace oceniane na 0 p.
• Wolne miejsce służy jako brudnopis, posiadanie innych kartek jest niedozwolone.
• Prace nieczytelne nie będą oceniane
1
A
B
C
D
2
3
4
5
x
6
x
x
x
7
8
x
x
x
9
x
10
11
12
13
x
x
x
x
14
bdb 36,5–40
Punktów:
Ocena:
15
x
x
x
1.Które z poniższych stwierdzeń jest poprawne w
odniesieniu do reakcji SN1:
I
możliwe jest przegrupowanie
II
polarność rozpuszczalnika ma wpływ na
szybkość reakcji
III moc nukleofila determinuje szybkość reakcji
IV reaktywność związków ulegających reakcji
SN1 przedstawia szereg: pierwszorzędowe >
drugorzędowe > trzeciorzędowe
V formą przejściową jest karbokation
a) 1, 3, 4 b) 1, 3, 5
c) 1, 2, 4
d) 1, 2, 5
2. Addycja nukleofilowa HCN przeprowadzona dla
2-propanonu daje:
a) produkt racemiczny,
b) stereoselektywny produkt S,
c) stereoselektywny produkt R,
d) brak poprawnej odpowiedzi.
3.Można oczekiwać, że w wyniku reakcji hydrolizy
bromku cis-1,4-dimetylocykloheksylu powstanie:
5.W reakcji (R)-1-chloro-3-metylopentanu z jodkiem
sodu w acetonie powstaje 1-jodo-3-metylopentan,
który jest (1p):
a) R
b) S
c) mieszaniną R i S
d) meso
6.
Z poniższych par wybierz te związki, które
powinny szybciej reagować z jodkiem sodu w
acetonie (1p)
2-chloropropan lub 2-bromopropan
I
II
1-bromobutan lub 2-bromobutan
III
IV
a) I, III,
b) I, IV,
c) II, III,
d) II, IV
7. Który karbokation jest najtrwalszy?
a)
b)
c)
d)
CH3
H3C
Br
a) cis-1,4-dimetylocykloheksanol
b) trans-1,4-dimetylocykloheksanol
c) cis-1,4-dimetylocykloheksanol i trans-1,4dimetylocykloheksanol
d) trans-1,4-dimetylocykloheksan
4.Poprawny szereg malejącej aktywności środków
arylujących przedstawiony jest:
a) chlorek > bezwodnik > amid > ester
b) chlorek > bezwodnik > ester > amid
c) chlorek > amid > ester > bezwodnik
d) chlorek > amid > bezwodnik >ester
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
8.Najbardziej efektywną parą substratów w syntezie
eteru tert-butylowo-etylowego jest:
a) bromek etylu i alkohol tert-butylowy
b) bromek etylu i tert-butanolan potasu
c) bromek tert-butylu i etanolan sodu
d) ) etanol i tert-butanolan potasu
9.Aldehyd w reakcji z HCN daje:
a) iminę
b) enaminę
c) cyjanohydrynę
d) hydrazon
1/6
10.
Który bromek alkilu prawdopodobnie da
produkt przegrupowania w warunkach SN1 (1p).
CH3
CH3
CH3
a)
b)
Br
H3C
CH3
CH3
CH3CCl
a)
CH3
O
CH3CH
b)
O
O
OCCH3
H3C
d)
H3C
Br
H3C
11.
Który z następujących cząsteczek (jonów)
wykazuje najmniejszą zdolność do uczestniczenia
w reakcji chemicznej jako nukleofil
a) Brb) OHc) NH3
d) CH3+
12. Co jest produktem poniższej reakcji (1p):
O
+ 2 CH3MgBr
O
1. eter dietylowy
2. H3O
+
HOHC CH 2CH 2CH 2 CHOH
CH3
H3C
HOH 2 C CH 2CH 2 CH 2 COH
H3C
CH3
O
d)
c) H3C
14. Uszereguj następujące związki w porządku
malejącej szybkości w reakcji solwolizy z
uwodnionym etanolem (1p):
CH3
H2C
Br
1
a) 2>1>3
Br
CH3
Br
CH3CHCH2CH(CH3)2
3
2
b) 1>2>3
c) 2>3>1
d) 1>3>2
15.
Reakcja poniżej przebiega zgodnie z
mechanizmami:
Cl
CH3
b)
O
Br
H3C
a)
O
Br
H3C
c)
13. Który z wymienionych poniżej związków w
reakcji z aniliną nie tworzy acetanilidu (1p)
O 2N
OCH3
NO2
O 2N
NO2
CH3O-
H3COH2C CH2CH2CH2 CHCH3
a) addycji-eliminacji
b) eliminacji-addycji
HOH 2C CH 2CH 2 CH 2 CHOCH 3
c) poprawne a i b
HO
d)
d) brak poprawnej odpowiedzi
_______________________________________________________________________________________
c)
HO
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
2/6
Kolokwium z SUBSTYTUCJI NUKLEOFILOWEJ, ELIMINACJI, ADDYCJI
Imię i nazwisko
Kierunek studiów
Nazwisko prowadzącego
Wersja A
Data
2. W podanych poniżej schematach reakcji, wpisz w odpowiednich ramkach wzory (W) półstrukturalne i nazwy
(N) produktów organicznych. (15p)
W 1p
CH3
HBr
H3C
nadtlenki
Br
H2 O, H+
H3C
H
HO
W 1p
CN
CH3
H3C
CH2
3-metylobuten
O
W 1p
H3C
CH3
OH
N 0.5p
O
O
CH3 W 1p
H 3C
O
OH
HCN
O
H3O+
O
O
OH
W 1p
O
H3C
NH2
NH3
W 1p
O
H3C
O
CH3
H3C
1) nadmiar CH3 CH2MgBr, (CH3CH2 )2O
HO
2) H3O+
CH3
H3C
NaOH, H2O
W 1p
O
H3C
-
O Na
+
W 1p
+
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
H3C
OH
3/6
W 1p
CH3
eliminacja
CH3 CH2 O-Na+
Br
H3C
CH3
CH3
eliminacja
H3C
CH3
W 1p
CH3
H3C
CH3
CH3
-
O Na
+
H3C
CH3
CH3
Ph
-
CH P
O
+
W 1p
H3C
Ph
Cl
H 3C
NO 2
CH 3
W 1p
OCH 3
Ph
NO 2
CH3ONa
W 1p
N
NH2
NO 2
NO 2
N 0.5p
cykloheksanon
SOCl2
W 1p
Cl
OH
H3C
H3C
O
O
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
4/6
Kolokwium z SUBSTYTUCJI NUKLEOFILOWEJ, ELIMINACJI, ADDYCJI
Imię i nazwisko
Kierunek studiów
Nazwisko prowadzącego
Wersja A
Data
3. Przeczytaj uwaznie poniższą instrukcję preparatywną i odpowiedz napytania. Odpowiedzi proszę zaznaczyć
w tabeli. (10p)
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
x
x
x
x
x
A
x
x
B
x
C
x
x
D
O
OH
O
O
CH3
H2 SO4
+
H3C
OH
+
H2O
W kolbie kulistej o pojemności 500 ml umieszcza się 30 g kwasu benzoesowego, 101 ml bezwodnego metanolu,
2.7 ml stężonego kwasu siarkowego(VI) i dodaje kilka kawałków porowatej porcelany. Kolbę zaopatruje się w
chłodnicę zwrotną, zaopatrzona w rurke z chlorkiem wapniai, ogrzewa do wrzenia w ciągu 4 godzin. Po tym
czasie nadmiar alkoholu oddestylowuje się z łaźni wodnej (na wyparce rotacyjnej) a pozostałość, po
ochłodzeniu, wylewa do około 250 ml wody znajdującej się w rozdzielaczu. Kolbę spłukuje się niewielką ilością
wody, którą dołącza się do zawartości rozdzielacza. Niejednokrotnie przy oddzielaniu estru (d = 1.05g/cm3) od
górnej warstwy wodnej występują trudności. W takim przypadku do rozdzielacza dodaje się 10-15 ml
czterochlorku węgla i wstrząsa energicznie; ciężki roztwór benzoesanu metylu w czterochlorku węgla oddziela
się wyraźnie i szybko. Dolną warstwę organiczną zlewa się starannie, usuwa z rozdzielacza warstwę wodną,
część organiczną zawraca się do rozdzielacza i wytrząsa z nasyconym roztworem wodorowęglanu sodu.
Roztwór estru przemywa się wodą i zlewa do małej kolby stożkowej zawierającej około 5 g bezwodnego
siarczanu magnezu. Kolbę zamyka się korkiem, wstrząsa około 5 minut i pozostawia przynajmniej na pół
godziny, wstrząsając co pewien czas. Roztwór benzoesanu metylu sączy się przez mały sączek karbowany do
małej kolby kulistej, którą następnie zaopatruje się w nasadkę destylacyjną wyposażoną w termometr i
chłodnicę powietrzną. Do kolby dodaje się kilka kamyczków wrzennych i prowadzi destylację z łaźni
powietrznej (stosujemy płaszcz grzejny, regulując temperaturę odpowiednią odległością kolby destylacyjnej od
płaszcza), podnosząc początkowo temperaturę powoli, aż oddestyluje czterochlorek węgla, a następnie
ogrzewając energicznie. Benzoesan metylu zbiera się w temperaturze 198–200°C. Wydajność 31 g (28.5 ml,
92%).
1. Niejednokrotnie przy oddzielaniu estru (d =
1.05g/cm3) od górnej warstwy wodnej występują
trudności z powodu:
a) małej różnicy gęstości uzyskanego estru i wody
b) zbyt dużej różnicy gęstości uzyskanego estru i
wody
c) podobnej reaktywności substratów
d) za dużej różnicy wspołczynnika lepkości na
granicy faz
2. Porcelankę dodajemy podczas ogrzewania pod
chłodnicą zwrotną ponieważ:
a)
porcelanka
zapobiega
przegrzewaniu cieczy
miejscowemu
b) nie jest konieczne dodawanie porcelanki podczas
ogrzewania pod chłodnicą zwrotną tylko podczas
destylacji
c) porcelanka jest w tym przypadku katalizatorem
powierzchniowym
d) porcelanka zwiększa wydajnośc ogrzewania
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
5/6
3. Rozdzielacz wykorzystywany w powyższej
instrukcji
preparatywnej
powinien
mieć
objętość:
8. (…) Kolbę spłukuje się niewielką ilością wody,
którą dołącza się do zawartości rozdzielacza (…).
Czynność ta ma na celu:
a) 250ml
a) ilościowe przeniesienie
znajdującego się w kolbie
b) powyżej 250 ml
c) objętość należy dostosować do objętości użytych
roztworów
b) wstępne umycie kolby
d) odpowiedzi b i c są poprawne
d)
rozpuszczenie
rozpuszczalników
4. Warstwę
organiczną zawraca się do
rozdzielacza i wytrząsa z nasyconym roztworem
wodorowęglanu sodu w celu:
całego
c) rozłożenie resztek porcelanki
nieprzereagowanych
9. W powyżej reakcji estryfikacji stosujemy
bezwodny metanol w celu:
a) całkowitego usunięcia z roztworu wolnego
kwasu
a) zapobiegania reakcji transestryfikacji
b)
całkowitego
usunięcia
nieprzereagowanego alkoholu
c) zwiększenie wydajności reakcji
z
roztworu
c) uzyskania zasadowego pH niezbędnego podczas
destylacji pod chłodnicą powietrzną
d) dokładnego wysuszenia warstwy organicznej
5. Górna wartość na skali termometru
stosowanego
przy
destylacji
uzyskanego
benzoesanu metylu powinna wynosić:
produktu
b) lepszego mieszania składników
d) rodzaj alkoholu nie ma znaczenia
10. (…) Roztwór estru przemywa się wodą i zlewa
do małej kolby stożkowej (…). Przemycie
wykonujemy:
a) w kolbie stożkowej i dekantujemy
a) co najmniej do 250˚C
b) w rozdzielaczu
b) do 100˚C
c) w kolbie okrągłodennej i ostrożnie zlewamy
ciecz organiczną
c) od 198–200°C
d) skala na termometrze nie ma znaczenia podczas
destylacji ważne aby energicznie ogrzewać
d) na lejku Buchnera
6. Chłodnica powietrzna stosowana w powyższej
instrukcji preparatywnej to :
a) chłodnica zwrotna z zatrzymanym przepływem
wody
b) chłodnica zwrotna bez zatrzymanego przepływy
wody
c) chłodnica destylacyjna
przepływem wody
d) chłodnica destylacyjna
przepływu wody
z
zatrzymanym
bez
podłączonego
7. Wytrząsanie z bezwodnym siarczanem(VI)
magnezu ma na celu:
a) wytrącenie produktu benzoesanu metylu
b) związanie wody obecnej w układzie
c)
związanie
siarkowego
nieprzereagowanego
kwasu
d) związanie drobnych zanieczyszczeń barwnych
Zakład Chemii Organicznej: kopiowanie zabronione
6/6