Предельные и непредельные альдегиды и кетоны

1. Напишите структурные формулы следующих соединений:

а)	изомасляный альдегид;	з)	метилэтилкетон;
б)	триметилацетальдегид;	и)	дибутилкетон;
в)	изовалериановый альдегид;	к)	изопропил- трет -бутилкетон;
г)	β-хлорпропионовый альдегид;	л)	метилвинилкетон;
д)	3-метилпентаналь;	м)	гексанон-3;
е)	2,3-диметилбутаналь;	н)	2,2,3-триметилгептанон-4;
ж)	4-гидроксибутаналь;	о)	гептен-2-он-4.

2.  Напишите структурные формулы всех изомеров карбонильных соединений состава С₅Н₁₀О и назовите их по рациональной номенклатуре и правилам ИЮПАК.

 

3. Напишите структурные формулы всех изомеров карбонильных соединений состава С₇Н₁₄О и назовите их по рациональной номенклатуре и правилам ИЮПАК.

 

4. Напишите структурные формулы всех непредельных альдегидов, имеющих состав С₄Н₆О, и назовите их.

 

5. Назовите по рациональной номенклатуре и правилам ИЮПАК соединения, которые образуются при пиролизе: а) метилпропаноата кальция;  б) формиата бария.

 

6. Назовите по рациональной номенклатуре и правилам ИЮПАК соединения, которые образуются при гидратации: а) 3-метил-1-пентина;       б)  метилпропилацетилена; в) 3,4-диметил-1-гексина.

 

7. Назовите по рациональной номенклатуре и правилам ИЮПАК соединения, которые образуются при окислении: а) 3-метил-2-пентанола;    б) 2,3-диметил-1-бутанола; в) этилпропилкарбинола. Напишите реакции.

 

8. Напишите уравнение гидролиза следующих веществ и назовите полученные соединения:

а)	2-бромпропен;
б)	1,1-дибромбутан;
в)	3,3-дихло-2-метилпентан;
г)	2,2-дихлор-3-метилгексан;
д)	1,1-дихлор-2,4-диметилпентан;
е)	винилбутиловый эфир.

9.  При окислении каких спиртов получатся следующие карбонильные соединения:

а)	3,3-диметилбутаналь;	д)	ацетонилацетон;
б)	3,7-диметлоктаналь;	е)	3-метилбутанон-2;
в)	диизопропилкетон;	ж)	4-метилпентанон-2.
г)	этил- трет -бутилкетон;

10. Получите из 1-бутанола пентановую кислоту и дибутилкетон.

 

11. С помощью реактива Гриньяра получите 2-метилпентаналь. Что образуется при окислении и восстановлении этого альдегида?

 

12. Исходя из этана и неорганических реагентов получите: а) пропилацеталь ацетальдегида; б) этилацеталь пропаналя.

 

13. Из этанола и неорганических реагентов получите бутанон и бутаналь.

 

14. Из этина, изобутанола и неорганических реагентов получите метилизобутилкетон.

 

15. Из пропанола-1 и неорганических реагентов получите 2-метил-2-пентеналь. Напишите его реакции взаимодействия его с этанолом; с НBr.

 

16. Из этина и неорганических реагентов получите оксим ацетона.

 

17. Напишите все возможные конденсации для:

а) пропаналя и диметилпропаналя (для каждого отдельно и их смеси);

б) пропаналя и метилпропаналя (для каждого отдельно и их смеси);

в) метилпропаналя и 3,3-диметилбутаналя (для каждого отдельно и их смеси).

 

18. Напишите реакции с водным раствором щелочи при нагревании ля: а) пропаналя; б) изомасляной кислоты; в) пропилацетата. Назовите соединения.

 

19. Напишите реакции пропаналя и метилэтилкетона со следующими веществами:

а)	бисульфит натрия;	д)	бром;
б)	синильная кислота;	е)	пятихлористый фосфор;
в)	аммиак;	ж)	гидроксиламин;
г)	метилмагниййодид	з)	фенилгидразин.

20.  Какие соединения образуются при гидролизе продуктов взаимодействия следующих веществ:

а)	пропилмагнийбромида с пропаналем;
б)	изобутилмагнийбромида с формальдегидом;
в)	этилмагнийбромида с метилэтилкетоном;
г)	пентилмагнийхлорида с диэтилкетоном.

21. Напишите реакцию гидразина с избытком гексанона-3.

 

22. При окислении кетона получена смесь уксусной, пропионовой, изомасляной и изовалериановой кислот. Какова структура кетона?

 

23. Напишите схему альдольной конденсации (если она возможна) для следующих соединений:

а)	ацетальдегид;	д)	триметилуксусный альдегид;
б)	пропаналь;	е)	ацетон;
в)	бутаналь;	ж)	метилэтилкетон;
г)	метилпропаналь;	з)	циклогексанон.

Какие вещества образуются из этих соединений в результате кротоновой конденсации (если она возможна).

 

24. Напишите структурную формулу соединения С₇Н₁₄О, которое взаимодействует с пятихлористым фосфором, цианистым водородом, метилмагнийиодидом, а при гидрировании образует продукт С₇Н₁₆О, который при дегидратации и последующем озонолизе дает смесь пропаналя и метилэтилкетоан. Синтезируйте исходное соединение.

 

25. Соединение С₅Н₈О₄Са при сухой перегонке образует продукт С₄Н₈О, который реагирует с гидроксиламином, пятихлористым фосфором, цианистым водородом, но не дает реакции серебряного зеркала. Установить строение С₄Н₈О и получить его.

 

26. Определите строение соединения состава С₅Н₁₀О, которое реагирует с бисульфитом натрия, дает реакцию серебряного зеркала, а при окислении образует изовалериановую кислоту. Напишите все реакции и получите исходное соединение.

 

27. При окислении вещества С₆Н₁₄О образуется соединение С₆Н₁₂О, которое реагирует с гидроксиламином и фенилгидразином, но не дает реакции серебряного зеркала. Продукт дегидратации вещества С₆Н₁₄О при окислении дает метилэтилкетон и уксусную кислоту. Установите строение, напишите все реакции и получите его.

 

28. Напишите структурную формулу соединения С₅Н₁₀О, которое дает фенилгидразон, а при гидрировании переходит в С₅Н₁₂О, последнее при дегидратации и последующем озонолизе образует ацетон и ацетальдегид. Напишите все реакции и синтезируйте исходное соединение.

 

29. Какие продукты могут образоваться при альдольной и кротоновой конденсации смеси: а) этаналя и пропаналя; б) формальдегида и ацетона; в) формальдегида и пропаналя.

 

30. Выполните схемы превращение:

 

а)
б)
в)
г)
д)
е)
ж)
з)
и)
к)
л)

31. Составьте схемы превращения для получения:

а)	2-бромбутана из ацетальдегида;
б)	пропина из пропаналя;
в)	2-бутина из бутанона;
г)	3-хлор-1,1-диэтоксипропана из 3-хлорпропаналя.

Укажите реагент и условия реакции.

 

     6.2 Ароматические альдегиды и кетоны

1. Назовите следующие соединения:

а)

б)

в)

г)

2. Напишите структурные формулы следующих соединений:

а)	о -толуиловый альдегид;	ж)	ацетофенон;
б)	п -хлорбензальдегид;	з)	бензофенон;
в)	м -нитробензальдегид;	и)	фенил- п -толилкетон;
г)	2-фенилпропаналь;	к)	метилбензилкетон;
д)	3,4-диметоксибензальдегид;	л)	дифенилэтанон;
е)	фенилацетальдегид;	м)	дифенилэтаналь.

3. Напишите структурные формулы всех изомерных ароматических карбонильных соединений состава С₈Н₈О и назовите их.

 

4. Какие вещества образуются при гидролизе: метилбензилдихлорметана; 2,2-дихлор-1-фенилпропана?

 

5. Напишите уравнения реакций взаимодействия следующих веществ в присутствии хлорида алюминия: а) ацетилхлорида с толуолом;     б) пропионилбромида с этилбензолом.

 

6. При окислении каких спиртов (с тем же числом атомов углерода) образуются следующие соединения:

а)	бензальдегид;
б)	м -толуиловый альдегид;
в)	фенилацетальдегид;
г)	пропилфенилкетон (бутирофенон);
д)	бензофенон;
е)	фенилацетон.

     Эти же соединения получите гидролизом соответствующих дигалогенопроизводных.

7. Из соответствующих соединений по реакции Фриделя-Крафтса получите:

а)	ацетофенон;
б)	бензофенон;
в)	этилфенилкетон;
г)	фенил- п -толилкетон;
д)	фенилбензилкетон.

8. Составьте схемы превращения для получения:

а)	фенилэтаналя из 2-хлорэтилбензола;
б)	2,4-динитробензальдегида из толуола;
в)	п -хлорбензальдегида из бензола;
г)	м -хлорбензальдегида из толуола.

9. Какие соединения образуются при восстановлении атомарным водородом (цинк в соляной кислоте) следующих кетонов: а) бензофенон;          б) 1,3-дифенилацетон.

 

10. Какие соединения образуются при взаимодействии п -толуилового альдегида со следующими веществами:

а)	бисульфин натрия;
б)	синильная кислота;
в)	этилмагнийбромид;
г)	гидроксиламин;
д)	фенилгидразин;
е)	анилин;
ж)	диметиланилин.

Укажите условия реакций.

11. Какие соединения образуются при конденсации бензальдегида со следующими соединениями: а) ацетальдегид; б) бутаналь; в) метилэтилкетон; г) анилин.

 

12. Из бензальдегида получите: а) гидросульфитное производное;        б) бензальоксим;  в) цианопроизводное; г) бензойную кислоту.

 

13. Получите двумя способами фенилуксусный альдегид.

 

14. Напишите уравнения реакций взаимодействия:

а)	метил- п -толилкетона с гидроксиламином;
б)	п- толуилового альдегида с анилином;
в)	фенилтолилкетона с фенилгидразином;
г)	ацетофенона с гидроксиламином.

15. Напишите уравнение бензоиновой конденсации п- хлорбензальде-гида.

 

16. Напишите уравнения реакций взаимодействия бензофенона с синильной кислотой и последующего гидролиза.

17. Напишите 2-4 реакции доказывающие наличие в ванилине альдегидной группы. Назовите ванилин и полученные продукты по правилам ИЮПАК.

                               

 

18. Напишите уравнение взаимодействия ацетальдегида с бензальдегидом в присутствии щелочи.

 

19. Напишите уравнение реакции бензоиновой конденсации п- метил-бензальдегида.

 

20. Каким образом химическим путем можно различить метилэтилкетон и бутаналь.

 

21. Какова структурная формула вещества состава С₈Н₈О, если оно дает производные с гидроксиламином и фенилгидразином, вступает в реакцию с аммиачным раствором оксида серебра, а при окислении хромовой смесью превращается в терефталевую кислоту.

 

22. Вещество С₁₄Н₁₀О₂ при действии гидроксиламина дает диоксим, а при окислении – бензойную кислоту в качестве единственного продукта окисления. Какова структура исходного вещества?

 

23. Как получить фенилацетилен из ацетофенона?

 

24.  Выполните схемы превращений:

 

а)
б)

25.  Исходя из толуола, получите следующие соединения:

 

а)
б)

26.  Из бензальдегида получите:

 

     Назовите соединение по правилам ИЮПАК. Какие вещества могут образоваться при его озонолизе с последующим гидролизом?

 

     Расчетные задачи

1. Какое количество альдегида можно получить из 100 кг карбида кальция, содержащего 20% примесей, если выход альдегида составляет 80%?

2. Вещество, известное в быту как “сухой спирт”, представляет собой продукт полимеризации уксусного альдегида. Какова его степень полимеризации (n), если молярная масса полимера 176 г/моль?

3. Какой объем 40% раствора формальдегида (плотность 1,1 г/мл) можно получить, если окислить 44,8 л метана воздухом при 500 ^оС в присутствии катализатора?

4. Для каталитического гидрирования 17,8 г смеси муравьиного и уксусного альдегидов до соответствующих спиртов потребовалось 11,2 л водорода (н.у.). Определить состав смеси альдегидов в процентах.

5. Сколько потребуется метанола для получения 182 мл 37,5%-ного водного раствора формальдегида (плотность 1,1 г/мл), при условии, что окисление протекает с выходом 90%?

6. Вычислите массу карбида кальция, содержащего 20% примесей, необходимую для двухстадийного синтеза ацетальдегида (выход продукта на каждом этапе равен 80%). Требуется получить 20 кг 20%-ного раствора альдегида.

7. Какого состава соль образуется и какова ее концентрация в растворе, полученном при растворении в 76,8 мл 28%-ного раствора КОН (плотность 1,3 г/мл) продуктов сгорания 9,7 г пропионового альдегида?

8. Сколько граммов ацетальдегида образовалось при окислении этанола (массовая доля выхода ацетальдегида 75% от теоретического), если известно, что при взаимодействии такого же количества спирта с металлическим натрием выделилось 5,6 л водорода (н.у.).

9. Вещество А, содержащее 24,24% С, 4,04% Н и 71,72% Cl, при нагревании с водой в присутствии слабого основания превращается в вещество В, которое дает реакцию серебряного зеркала. Напишите структурные формулы веществ А и В.

10. К аммиачному раствору, содержащему 5,10 г нитрата серебра, прибавили раствор, в котором содержится 2,20 г уксусного альдегида. Определить степень окисления уксусного альдегида после полного восстановления серебра

11. При действии аммиачного раствора оксида серебра на 1,56 г предельного альдегида выделилось 4,68 г серебра. Определите молекулярную формулу кислоты, полученной при последующем подкислении реакционной смеси. Напишите структурные формулы всех возможных изомеров данной кислоты.

12. Имеется 10 л (н.у.) смеси формальдегида и водорода с относительной плотностью по воздуху 0,793. К продукту, полученному с количественным выходом в результате пропускания этой смеси над катализатором, добавили 4,6 г натрия. Вычислите объем выделившегося газа.

13. Определите структурную формулу соединения, если известно, что оно состоит из 37,7% С, 6,3% Н и 56,0% Сl (по массе). 6,35 г паров этого соединения занимают объем 1,12 л (н.у.). При гидролизе этого соединения образуется вещество, состоящее из С, Н, О, а при восстановлении последнего образуется вторичный спирт.

14. При взаимодействии 12,5 г смеси соединений, образующейся при каталитическом окислении метанола и не содержащей СО₂, с избытком аммиачного раствора оксида серебра выделилось 43,2 г осадка, а при обработке такого же количества той же смеси избытком карбоната бария выделилось 1,12 л газа (н.у.). Рассчитайте, сколько процентов метанола осталось в смеси, полученной при его окислении

15. При окислении 1 моля неизвестного органического вещества водным раствором перманганата калия образовались 46,0 г К₂СО₃, 66,7 г КНСО₃, 116,0 г MnO₂ и вода. Какое вещество подверглось окислению? Напишите уравнение окисления ближайшего гомолога этого вещества кислым раствором перманганата калия.

16. 28,2 г фенола нагрели с избытком формальдегида в присутствии кислоты. При этом образовалось 5,116 г воды. Определите среднюю молекулярную массу полученного высокомолекулярного продукта реакции, считая, что поликонденсация протекает линейно и фенол полностью вступает в реакцию.

17. Пары этаналя смешали с водородом в молярном отношении 1: 2 при давлении 300 кПа и температуре 400 ^оС в замкнутом реакторе, предназначенном для синтеза этанола. После окончания процесса давление газа в реакторе при неизменной температуре уменьшилось на 20%. Определите объемную долю паров этанола в реакционной смеси и процент превращения уксусного альдегида в этанол.

18. При окислении альдегида С_nH_2nO аммиачным раствором оксида серебра выделилось 10,8 г осадка и образовалась кислота, которая при кипячении с этиловым спиртом в присутствии серной кислоты превратилась в 1,8 г соответствующего сложного эфира. Какова формула исходного альдегида, если последняя реакция протекает с выходом 50%?

19. При полном сгорании 0,7 г вещества А, относительная молекулярная масса которого равна 70, образуются 1120 мл диоксида углерода (н.у.) и 0,9 г воды. При окислении 0,7 г вещества А дихроматом калия в присутствии серной кислоты образуется смесь жидких веществ, из которой можно выделить 0,58 г вещества В. Это вещество способно присоединять водород с образованием вещества С. Установите возможные структурные формулы веществ А, В и С.

20. Относительная молекулярная масса вещества А, содержащего 69,8% С, 11,6% Н и кислород, равна 86. При взаимодействии А с СН₃MgI образуется вещество В, гидролиз которого дает вещество С. В результате внутримолекулярной дегидратации вещество С превращается в вещество D, которое при окислении дает эквимолекулярную смесь пропионовой кислоты и ацетона. Установите строение веществ А, В, С и D.

21. 10,5 г смеси, состоящей из 17,1% спирта и 82,9% альдегида, могут прореагировать с 34,8 г оксида серебра (аммиачный раствор). Напишите структурные формулы спирта и альдегида, если известно, что они содержат одинаковое число атомов углерода и могут быть получены один из другого.

22. При последовательном окислении смеси изомерных пропиловых спиртов массой 4,2 г оксидом меди (II) и аммиачным раствором оксида серебра получено 10,8 г серебра. Определите состав исходной смеси.

23. Для количественного окисления 4,6 г эквимолекулярной смеси двух предельных одноатомных спиртов в альдегиды потребовалось 7,96 г оксида меди (II). Определите строение исходных спиртов, если при взаимодействии образовавшейся смеси альдегидов с аммиачным раствором оксида серебра выделилось 32,4 г осадка.

24. Эквимолекулярная смесь ацетилена и формальдегида полностью реагирует с 69,6 г оксида серебра, растворенного в водном растворе аммиака. Какова массовая доля формальдегида в исходной смеси?

25. Смесь, полученную при гидратации в присутствии солей ртути двух ближайших гомологов ацетиленовых углеводородов объемом 336 мл (н.у.), обработали аммиачным раствором оксида серебра и получили 1,08 г серебра. Определите молекулярные формулы алкинов и массовую долю каждого из них.

26. При окислении смеси этанола и 40%-ного водного раствора формальдегида образовалось 15 г органической кислоты. При обработке того же количества той же смеси веществ избытком аммиачного раствора оксида серебра выделилось 43,2 г осадка. Определить количественный состав исходной смеси.