 |
ОДЗ-6. Электронные эффекты в молекулах органических соединениях.
|
|
|
|
Задание №1. Для веществ своего варианта определите:
а) направление индуктивного эффекта и его заряд;
б) силу кислотности (расположить в порядке возрастания кислотных-основных свойств и пояснить предложенное распределение);
в) привести пример отличия химических свойств, вызванных данным индуктивным эффектом.
Образец:
а) 
б) 
Углеводороды и галогенпроизводные углеводородов являются слабыми кислотами. В молекуле этана связь ковалентная малополярная (I0), поэтому кислотные свойства выражены наиболее слабо.
В молекулах хлорэтана и хлористого метила наблюдается соответствующее усиление кислотных свойств, поскольку сила I+ радикала увеличивается с его ростом, и как следствие, ослабляется полярность молекулы и ее химическая активность.
в) Вследствие I- – эффекта атом хлора легко замещается на гидроксил-ион NaOH, что нехарактерно для предельных углеводородов.
СН3+-Cl- + Na+OH- → CH3OH + NaCl
СН4 + NaOH →
Таблица 1. Варианты заданий
| № | Вещества | ||
| 1. | Уксусная кислота | Муравьиная кислота | Хлоруксуная кислота |
| 2. | 1-бромпропан | пропан | 2-бром-2-метилпропан |
| 3. | Масляная кислота | α-хлорбутановая кислота | β-хлорбутановая кислота |
| 4. | фторацеталь | трифторацеталь | ацеталь |
| 5. | метиламин | триметиламин | диметиламин |
| 6. | Пропионовая кислота | Изомасляная кислота | 2-фторпропионовая кислота |
| 7. | 2-йодбутан | бутан | изобутан |
| 8. | Уксусная кислота | молочная кислота | 2,2-дихлопропановая кислота |
| 9. | нитрометан | динитрометан | метан |
| 10. | триэтиламин | аммиак | диэтиамин |
| 11. | глицин | β-аланин | уксусная кислота |
| 12. | Бутановая кислота | Пировиноградная кислота | Ацетоуксусная кислота |
| 13. | Этанол | Этан | Этандиол-1,2 |
| 14. | β-фторвалериановая кислота | α-фторвалериановая кислота | Валериановая кислота |
|
|
|
Задание №2. Для веществ своего варианта определите:
а) направление мезомерного эффекта и его заряд;
б) совпадает ли направление мезомерного эффекта с направлением индуктивного;
в) предскажите влияние мезомерного эффекта на полярность и активность молекулы.
Образец: фтористый винил и фторметан
а)
μ = 1,42 D μ = 1,92 D
б) не совпадает;
в) вследствие несовпадения электронных эффектор в молекуле винилфторида, уменьшается полярность молекулы (полярный дипольный момент), вследствие чего скорость реакции нуклеофильного замещения при щелочном гидролизе будет меньще, чем у фторэтана.
Таблица 2. Варианты заданий
| № | Вещества | |
| 1. | пропаналь | акролеин |
| 2. | бутадиен-1,3 | пентадиен-1,4 |
| 3. | пропен | пропан |
| 4. | бутаналь | кротоновый альдегид |
| 5. | пропионовая кислота | β-хлорпропановая кислота |
| 6. | пентадиен-2,4 | гексадиен-1,5 |
| 7. | бутен-2 | бутан |
| 8. | акриловая кислота | пропионовая кислота |
| 9. | 1-хлорпропен | 1-хлопропан |
| 10. | пропин-2-овая кислота | пропин |
| 11. | пировиноградная кислота | пропановая кислота |
| 12. | аллен | пропилен |
| 13. | 3-хлорбутаналь | бутен-2-аль |
| 14. | винилхлорид | хлорэтан |
Задание 3. Определите электронные эффекты в молекулах ароматических производных своего варианта. Как будут протекать реакции замещения для таких соединений? Приведите примеры.
Образец: хлорбензол.
Атом хлора в молекуле бензола является ориентантом первого рода, к которым относятся электроноакцепторные заместители (имеющие неподеленную электронную пару, непосредственно связанную с бензольным кольцом). 
Такие заместители проявляют М+ эффект (исключение – фтор). Поскольку хлор является сильноэлектроотрицательным атомом он проявляет I-, который для галогенпроизводных бензола выражен сильнее, чем мезомерный. Реакции замещения протекают легче, чем с бензолом, заместители преимущественно становятся в орто- и пара- положения.
|
|
|
п-нитробензол о-нитробензол
Таблица 3. Варианты заданий
| № | Вещества | № | Вещества |
| Фенол | Фторбензол | ||
| Анилин | Бензальдегид | ||
| Толуол | Бензойная кислота | ||
| Метоксибензол | Нитробензол | ||
| Этилбензол | Сульфобензол | ||
| Кумол | Нитрозобензол | ||
| Резорцин | Цианобензол |
Задание №4. Рассчитайте массу монобромпроизводного вещества А, если для реакции замещения использовали 500 г 2,5%-ного раствора бромной воды. Вещество А соответствует соединениям из таблицы 3 для вашего варианта.
|
|
|
