7.17: مشکلات اضافی
- Page ID
- 217045
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)
تجسم شیمی
نام IUPAC را برای ترکیبات زیر بدهید:
(الف) (ب)
(ج) (د)
ساختار ترکیب (های) کربونیل را که هر یک از الکلهای زیر ممکن است از آن تهیه شده باشد ترسیم کنید و محصولاتی را که با تیمار هر الکل با (1) فلز Na، (2) SoCl 2 و (3) Dess—Martin periodinane بدست می آورید، نشان دهید. (آ)
(الف) (ب)
پیش بینی محصول از واکنش ماده زیر (قهوه ای مایل به قرمز = Br) با:
پیش بینی محصول از واکنش ماده زیر با:
(a) NaBH 4; سپس H 3 O + (b) LiAlH 4; سپس H 3 O + (c) 2 CH 3 CH 2 MgBr; سپس H 3 O +
استریوشیمی R یا S را به محصول (هایی) که با واکنش ماده زیر با اتیل منیزیم بروماید بدست می آورید، نامگذاری کرده و اختصاص دهید. آیا محصول کایرال است؟ آیا از نظر نوری فعال است؟ توضیح بده
مشکلات مکانیسم
شواهد مربوط به کربوکاتیون های میانی در کم آبی الکل های کاتالیز شده با اسید از مشاهده ای حاصل می شود که گاهی اوقات بازآرایی رخ می دهد. مکانیسم را برای تشکیل 2،3-دی متیل-2-بوتن از 3،3-دی متیل-2-بوتانول پیشنهاد کنید.
کمبود آب کاتالیز شده با اسید 2،2-دی متیل سیکلوهگزانول مخلوطی از 1،2-دی متیل سیکلوهگزن و ایزوپروپیلیدنسیکلوپنتان را تولید می کند. مکانیزمی را برای تشکیل هر دو محصول پیشنهاد دهید.
اپوکسیدها با معرف های گریگنارد واکنش می دهند تا الکل تولید کنند. یک مکانیزم را پیشنهاد دهید.
درمان اپوکسید زیر با اسید آبی یک واسطه کربوکاتیون تولید می کند که با آب واکنش می دهد و یک محصول دیول می دهد. ساختار کربوکاتیون را نشان دهید و مکانیزمی را برای مرحله دوم پیشنهاد دهید.
کاهش 2-بوتانون با NaBH 4 باعث تولید 2-بوتانول می شود. آیا محصول کایرال است؟ آیا از نظر نوری فعال است؟ توضیح بده
تبدیل الکلهای ۳ درجه به آلکیل هالیدهای ۳ درجه در شرایط اسیدی شامل دو واسطه کاتیونی میشود. برای هر واکنش، مکانیسم کامل را با استفاده از فلش های منحنی رسم کنید.
(الف)شناسایی نوع مکانیسم جایگزینی (S N 1، S N 2) درگیر در تبدیل الکل های زیر به آلکیل هالید مربوطه.
(الف) (ب)
(ج)
تبدیل الکلهای ۳ درجه به آلکن در شرایط اسیدی شامل دو واسطه کاتیونی است. برای هر واکنش، مکانیسم کامل را با استفاده از فلش های منحنی رسم کنید.
(آ)
(ب)
ج)
برای هر واکنش، مکانیسم کامل را با استفاده از فلش های منحنی رسم کنید. برای هر واکنش، مکانیسم را با استفاده از فلش های منحنی برای تبدیل الکل به آلکن مربوطه با POCl 3 بنویسید. در هر مورد، منطقه شیمیایی حذف را توضیح دهید.
(آ)
(ب)
(ج)
گروه محافظ تری متیل سیلیل (TMS) یکی از چندین گروه محافظت کننده سیلیکون برای الکل ها است. برای هر واکنش، مکانیسم حفاظت (R) -3-برومو-1-بوتانول را با کلرید سیلیل زیر، با استفاده از تری اتیل آمین به عنوان پایه ترسیم کنید:
(a) ترت-بوتیل دی متیل سیلیل کلرید (Tbs-Cl)
(ب) تری ایزوپروپیل سیلیل کلرید (Tips-Cl)
(ج) تری اتیل سیلیل کلرید (TES-Cl)
هنگامی که الکل زیر با PoCl 3 و پیریدین درمان می شود، محصول حذف مورد انتظار تشکیل می شود. با این حال، هنگامی که همان الکل با H 2 SO 4 درمان می شود، محصول حذف 1،2-دی متیل سیکلوپنتن است. مکانیزمی را برای هر مسیر پیشنهاد دهید تا این تفاوتها را در نظر بگیرد.
فنل ها به طور کلی pK a پایین تر از الکل ها به دلیل تثبیت رزونانس با حلقه معطر هستند. تمام مشارکت کنندگان رزونانس را برای یون های فنولیت زیر بکشید.
(الف) (ب)
(ج)
نامگذاری الکلها
نام IUPAC را برای ترکیبات زیر بدهید:
(a) <p">(ه) (f)
هشت الکل ایزومری را با فرمول C 5 H 12 O بکشید و نامگذاری کنید.
ساختارهای مربوط به نامهای IUPAC زیر را رسم کنید:
(a) ترانس -3-کلروسیکلوهپتانول
(ب) 2-اتیل-2-بوتن-1-اول
(ج) o - (2-هیدروکسی اتیل) فنل
(د) 3-متیل-1-فنیل-1-بوتانول
Bombykol، فرمون جنسی ترشح شده توسط پروانه کرم ابریشم ماده دارای فرمول C 16 H 28 O و نام سیستماتیک (10 E، 12 Z) -10,12-hexadien-1-ol است. رسم bombykol، نشان دادن هندسه صحیح برای دو پیوند دوگانه.
کارواکرول یک ماده طبیعی است که از پونه کوهی، آویشن و مرزنجوش جدا شده است. نام IUPAC چیست؟
سنتز الکل
چه معرف Grignard و چه ترکیب کربونیل ممکن است برای تهیه الکل های زیر شروع کنید:
(الف) (ب)
(ج)
(د) (ه)
(f)
چه ترکیبات کربونیل را برای تهیه الکل های زیر کاهش می دهید: تمام احتمالات را لیست کنید.
(آ)
(ب)
(ج)
برای تهیه ترکیبات زیر با واکنش گریگنارد، ممکن است با چه ترکیبات کربونیل شروع کنید؟ لیست تمام احتمالات
(الف) 2-متیل-2-پروپانول (ب) 1-اتیل سیکلوهگزانول
(ج) 3-فنیل-3-پنتانول (د) 2-فنیل-2-پنتانول
(ه) (f)
چگونه می توانید الکل های زیر را سنتز کنید، با بنزن و سایر الکل های شش یا کمتر کربن به عنوان تنها واکنش دهنده های آلی خود شروع کنید؟
(الف)واکنش الکل ها
چه محصولاتی را از واکنش 1-پنتانول با واکنش های زیر به دست می آورید:
(الف) PBr 3 (ب) SoCl 2 (ج) دس—مارتین پریودینان
چگونه ترکیبات زیر را از 2-فنیل اتانول آماده می کنید: ممکن است بیش از یک مرحله لازم باشد.
(a) استایرن (PhCHCH 2) (ب) فنیل استالدئید (PhCH 2 CHO) (ج) اسید فنیل استیک (PhCH 2 CO 2 H) (د) اسید بنزوئیک (e) اتیل بنزن (f) بنزالدهید (g) 1-فنیل اتانول (ساعت) 1-برومو-2-فنیل اتان
چگونه ترکیبات زیر را از 1-فنیل اتانول آماده می کنید: ممکن است بیش از یک مرحله لازم باشد.
(الف) استوفنون (PHCoCH 3) (ب) بنزیل الکل (ج) m -بروموبنزوئیک اسید (د) 2-فنیل-2-پروپانول
چگونه مواد زیر را از سیکلوپنتانول آماده می کنید: ممکن است بیش از یک مرحله لازم باشد.
(الف) سیکلوپنتانون (ب) سیکلوپنتن (ج) 1-متیل سیکلوپنتانول (د) ترانس -2-متیل سیکلوپنتانول
چه محصولاتی را انتظار دارید که از واکنش 1-methylcyclohexanol با واکنش های زیر بدست آورید؟
(الف) HBr (ب) NaH (ج) H 2 SO 4
طیفسنجی
طیف 1 H NMR زیر یک الکل است، C 8 H 10 O. یک ساختار را پیشنهاد کنید.
(ب) ج ۸ ه ۱۰ ای
پیشنهاد یک ساختار سازگار با داده های طیفی زیر برای یک ترکیب C 8 H 18 O 2:
- IR: ۳۳۵۰ سانتیمتر —۱
- 1 H NMR: 1.24 δ (12 H، تک)؛ 1.56 δ (4 H، تک)؛ 1.95 δ (2 H، تک)
طیف 1 H NMR نشان داده شده از 3-متیل-3-بوتن-1-ol است. تمام قله های رزونانس مشاهده شده را به پروتون های خاص اختصاص دهید و الگوهای تقسیم را حساب کنید.
ترکیبی از ساختار ناشناخته داده های طیف سنجی زیر را ارائه داد:
- طیف جرمی: M + = ۸۸٫۱
- IR: 3600 سانتی متر -1
- 1 H NMR: 1.4 δ (2 H، کوارتت، J = 7 هرتز)؛ 1.2 δ (6 H، تک)؛ 1.0 δ (1 H، تک)؛ 0.9 δ (3 H، سه گانه، J = 7 هرتز)
- ۱۳ سی انامآر: ۷۴، ۳۵، ۲۷، ۲۵ δ
(a) با فرض اینکه ترکیب حاوی C و H است اما ممکن است حاوی O باشد یا نباشد، سه فرمول مولکولی ممکن را ارائه دهید.
(ب) این ترکیب حاوی چند هیدروژن است؟
(ج) ترکیب شامل چه گروه (های) عملکردی است؟
(د) این ترکیب چند کربن دارد؟
(e) فرمول مولکولی ترکیب چیست؟
(f) ساختار ترکیب چیست؟
(g) قله ها را در طیف 1 H NMR مولکول مربوط به پروتون های خاص اختصاص دهید.
ساختاری را برای یک ترکیب C 15 H 24 O پیشنهاد دهید که دارای طیف NMR 1 H زیر است. اوج مشخص شده توسط ستاره هنگامی که D 2 O به نمونه اضافه می شود ناپدید می شود.
مشکلات عمومی
چگونه تحولات زیر را انجام می دهید؟
(آ)
(ب)
(ج)
بنزوکینون یک دی نوفیل عالی در واکنش Diels-Alder است. چه محصولی را از واکنش بنزوکینون با 1 معادل 1،3-بوتادین انتظار دارید؟ از واکنش با 2 معادل 1،3-بوتادین؟
فنل های جایگزین زیر را به منظور افزایش اسیدیته رتبه بندی کنید و پاسخ خود را توضیح دهید: >
بنزیل کلرید را می توان با تیمار با نیترومتان و باز به بنزالدهید تبدیل کرد. واکنش شامل تبدیل اولیه نیترومتان به آنیون آن، به دنبال واکنش S N 2 آنیون با بنزیل کلرید و واکنش E2 بعدی است. مکانیسم را با جزئیات بنویسید، با استفاده از فلش های منحنی برای نشان دادن جریان الکترون در هر مرحله.
واکنش (S) -3-متیل-2-پنتانون با متیل منیزیم بروماید و به دنبال آن اسیدی شدن باعث تولید 2،3-دی متیل-2-پنتانول می شود. استریوشیمی محصول چیست؟ آیا محصول از نظر نوری فعال است؟
تستوسترون یکی از مهم ترین هورمون های استروئیدی مردانه است. هنگامی که تستوسترون با درمان با اسید خشک می شود، بازآرایی برای تولید محصول نشان داده شده رخ می دهد. مکانیزمی را برای پاسخگویی به این واکنش پیشنهاد دهید.
با شروع از تستوسترون (مشکل 17-62)، چگونه می توانید مواد زیر را آماده کنید؟
(آ)
(ب)
(ج)
(د)
p -نیتروفنول و 2،6-دی متیل-4-نیتروفنول هر دو دارای p K a = 7.15 هستند، اما 3،5-دی متیل-4-نیتروفنول دارای p K a = 8.25 است. چرا 3،5-دی متیل-4-نیتروفنول بسیار کمتر اسیدی است؟
ترکیب A، C 10 H 18 O، تحت واکنش با رقیق H 2 SO 4 در دمای 25 درجه سانتیگراد قرار می گیرد تا مخلوطی از دو آلکن، C 10 H 16 را تولید کند. محصول اصلی آلکن، B، تنها سیکلوپنتانون را پس از درمان ازن و به دنبال آن کاهش با روی در اسید استیک می دهد. واکنش های درگیر را بنویسید و A و B را شناسایی کنید.
ترکیب A، C 5 H 10 O، یکی از بلوک های اساسی ساختمان طبیعت است. تمام استروئید ها و بسیاری از ترکیبات طبیعی دیگر از ترکیب A ساخته شده اند. تجزیه و تحلیل طیف سنجی A اطلاعات زیر را ارائه می دهد:
- IR: 3400 سانتی متر —1؛ 1640 سانتی متر -1
- 1 H NMR: 1.63 δ (3 H، تک)؛ 1.70 δ (3 H، تک)؛ 3.83 δ (1 H، تک نفره گسترده)؛ 4.15 δ (2 H، دو برابر، J = 7 هرتز)؛ 5.70 δ (1 H، سه گانه، J = 7 هرتز)
- (الف) A چند پیوند و/یا حلقه دوتایی دارد؟
- (ب) از طیف IR، هویت گروه عاملی حاوی اکسیژن چیست؟
- (ج) چه نوع هیدروژن مسئول جذب NMR ذکر شده است؟
- ب) پیشنهاد یک ساختار برای A.
کم آبی ترانس -2-متیل سیکلوپنتانول با POCl 3 در پیریدین عمدتا 3-متیل سیکلوپنتن تولید می کند. آیا استریوشیمی این سیستم کم آبی یا ضد آب است؟
2،3-دی متیل-2،3-بوتانیدول دارای نام مشترک پیناکول است. با حرارت دادن با اسید آبی، پیناکول به پیناکولون، 3،3-دی متیل-2-بوتانون تغییر می کند. پیشنهاد یک مکانیسم برای این واکنش.
به عنوان یک قاعده، الکل های محوری تا حدودی سریعتر از الکل های استوایی اکسید می شوند. انتظار دارید کدام یک سریعتر اکسید شود، سیس -4- ترت -بوتیل سیکلوهگزانول یا ترانس -4- ترت -بوتیل سیکلوهگزانول؟ ساختار صندلی پایدارتر هر مولکول را ترسیم کنید.
سنتز bicyclohexylidene را پیشنهاد می کند که از سیکلوهگزانون به عنوان تنها منبع کربن شروع می شود.
مشکلی که اغلب در اکسیداسیون الکل های اولیه به اسیدهای کربوکسیلیک مواجه می شود این است که استرها گاهی اوقات به عنوان محصولات جانبی تولید می شوند. به عنوان مثال، اکسیداسیون اتانول باعث تولید اسید استیک و اتیل استات می شود:
مکانیسم را برای تشکیل اتیل استات پیشنهاد دهید. واکنش برگشت پذیر بین آلدئیدها و الکل ها را در نظر بگیرید:
معرف های a — f را در طرح زیر شناسایی کنید:
گالاکتوز، ماده تشکیل دهنده لاکتوز دی ساکارید موجود در محصولات لبنی، توسط مسیری متابولیزه می شود که شامل ایزومریزاسیون UDP-گالاکتوز به UDP گلوکز است، جایی که UDP = اوریدیلیل دی فسفات است. آنزیم مسئول تبدیل از NAD + به عنوان کوفاکتور استفاده می کند. یک مکانیزم را پیشنهاد دهید.
ساختارهایی را برای الکلهایی پیشنهاد کنید که طیف <SUP">1H NMR زیر را داشته باشند:
(آ) ج ۹ ه ۱۲ ای
(ب) ج ۸ ه ۱۰ ای ۲
ترکیب A, C 8 H 10 O, دارای طیف IR و 1 H NMR نشان داده شده است. یک ساختار سازگار با طیف مشاهده شده را پیشنهاد کنید و هر پیک را در طیف NMR برچسب گذاری کنید. توجه داشته باشید که جذب در 5.5 δ زمانی که D 2 O اضافه می شود ناپدید می شود.