Функциональные производные карбоновых кислот (эфиры, амиды)
Функциональные производные карбоновых кислот. Сравнительная активность в реакциях нуклеофильного замещения (ацилирования). Роль кислотного и основного катализа. Ангидриды и галогенангидриды. Номенклатура. Способы получения. Реакции ацилирования. Нуклеофильный катализ. Циклические ангидриды дикарбоновых кислот. Сложные эфиры. Номенклатура. Физические свойства. Кислотный и щелочной гидролиз сложных эфиров. Аммонолиз. Амиды карбоновых кислот. Номенклатура. Способы получения. Строение амидной группы. Кислотно-основные свойства амидов. Кислотный и щелочной гидролиз.
Сульфоновые кислоты
Сульфоновые кислоты. Номенклатура. Способы получения. Кислотные свойства, образование солей. Функциональные производные сульфоновых кислот: эфиры, амиды, хлорангидриды.
Контрольные вопросы и ситуационные задачи
Получение и свойства сложных эфиров
1. Напишите уравнение реакции этерификации, приводящей к получению метилацетата. Какой катализатор используется в этой реакции?
2. Из каких исходных соединений в результате реакции этерификации получается метилбутаноат? Опишите механизм реакции.
3. Напишите уравнение реакции этерификации, в которой участвуют масляная кислота и этиловый спирт. Какое из взаимодействующих соединений проявляет нуклеофильные свойства?
4. Какое производное карбоновой кислоты образуется при взаимодействии бензойной кислоты и этилового спирта? Какое из исходных соединений активируется катализатором?
5. Сколько моль этилового спирта нужно ввести в реакцию этерификации, чтобы получить полный этиловый эфир малоновой кислоты? Напишите уравнение реакции.
6. Напишите схему реакции гидролиза метилбутаноата в щелочной среде. Обратима ли эта реакция?
7. Напишите схемы реакций гидролиза метилбензоата в кислой и щелочной средах. В каком случае реакция необратима?
8. Установите строение сложного эфира, если известно, что при его гидролизе образуются пропанол-1 и ацетат натрия. Напишите схему реакции. В какой среде протекает реакция гидролиза?
9. Бензилбензоат С6Н5СООСН2С6Н5 - средство, применяемое против чесотки. Какие продукты образуются в результате реакции гидролиза этого сложного эфира в щелочной среде? Напишите схему реакции.
Получение и свойства амидов
10. Напишите схемы реакций получения ацетамида, используя в качестве исходных веществ как хлорангидрид, так и соответствующую кислоту.
11. Почему ацилирующая способность ангидрида уксусной кислоты выше, чем уксусной кислоты? Напишите схемы реакций получения ацетамида, используя как ангидрид уксусной кислоты, так и уксусную кислоту.
12. Какие продукты образуются при гидролизе амида масляной кислоты? В чем заключается роль кислотного катализатора?
13. Какое производное - метиловый эфир или амид масляной кислоты гидролизуется легче? Напишите схемы реакций.
14. Напишите уравнения реакций гидролиза бутанамида как в кислой, так и в щелочной средах. Опишите механизм реакции гидролиза амида в кислой среде.
15. Какое функциональное производное пропановой кислоты легче гидролизуется - ангидрид или амид? По какому механизму протекают эти реакции? Напишите схемы реакций.
16. Установите строение исходного соединения, если известно, что продуктами его гидролиза являются валериановая кислота и соль метиламмония. В какой среде протекала реакция гидролиза?
17. N,N’-диметилформамид используется как хороший растворитель. Какие продукты образуются в результате реакции кислотного гидролиза N, N’-диметилформамида?
18. Напишите схемы реакций получения ацетамида, используя в качестве исходных веществ как хлорангидрид, так и соответствующую кислоту.
19. Сравните ацилирующую способность метилового эфира и ангидрида масляной кислоты в реакции получения N-метиламида масляной кислоты. Какое вещество выступает в роли нуклеофила в этих реакциях?
20. Какие из соединений - этилпропаноат, пропановая кислота, пропилэтаноат, уксусная кислота — используются в качестве исходных соединений для получения пропанамида? Напишите схемы реакций.
21. Ацетанилид C6H5NHCOCH3 применяется в ветеринарии. Напишите схему реакции его получения, если известно, что одним из исходных веществ служит уксусная кислота. Относится ли эта реакция к реакциям нуклеофильного замещения?
22. Расположите в ряд по уменьшению ацилирующей способности следующие функциональные производные бензойной кислоты - ангидрид, хлорангидрид, этиловый эфир - в реакции получения амида бензойной кислоты. Напишите схему реакции, используя наиболее активное функциональное производное.
23. Почему ангидрид кислоты нельзя получить из ее амида, а амид из ангидрида можно? Напишите схему реакции получения амида бутановой кислоты из ее ангидрида.
24. Психотропный препарат «Фенибут» представляет собой 4-амино-3-фенилбутановую кислоту. Напишите схему химического превращения, происходящего с 4-амино-3-фенилбутановой кислотой при нагревании.
25. В метаболизме некоторых α-аминокислот принимают участие гомосерин (2-амино-4-гидроксибутановая кислота) и его лактон. Напишите схему реакции образования лактона из гомосерина.
Занятие 8