Zadaci dieni i alkini

Nacrtaj strukturne formule koje odgovaraju sljededim IUPAC imenima

a) 3-etil-2,2-dimetil-3-hepten

b) 3,4-diizopropil-2,5-dimetil-3-heksen

c) cis-3-okten

d) 2,4-dimetil-2-penten

e) 3,4-dimetilciklopenten

f) 4,5-dibrom-1-penten

Rješenje

Daj IUPAC imena sljedećim alkenima

a) c) e)

OH

b) d) f)

CH3

CH3 CH3

Cl

OH

a) trans-3-hepten b) 2,5-dimetil-2-okten c) 4-etil-2-metil-1-heksen d) 3,5-dimetilcikloheksen e) 4-metil-4-penten-2-ol f) 2-hlor-3-metil-3-cikloheksen-1-ol

Rješenje

U slučaju da crtate skraćene formule spojeva evo kako prikazujete alkene ako su u cis ili trans obliku.

Trans ili E Cis ili Z

U drugom zadatku pod f, cijeli spoj je imenovan kao alkohol jer OH grupa ima veći prioritet od dvostruke veze.

Koristeći se skraćenim načinom prikazivanja strukturnih formula, kao u predhodnom zadatku, ispiši kondenzovane strukture slijedećih alkena: a) 3-metilciklobuten b) 1-metilciklopenten c) 2,3-dimetil-2-penten d) (Z)-3-heksen e) (E)-2-penten f) 3-brompropen g) (cis)-1-ciklopropil-1-penten h) 5-ciklobutil-1-penten

Rješenje

Slijedeća imena nisu tačna. Nacrtaj strukturne formule i daj tačna IUPAC imena: a) 2-metil-2,4-pentadien b) 3-metilen-1-penten c) 3,6-oktadien d) 6-etil-4-okten e) 3-propil-3-hepten f) 3-vinil-1-propen g) trans-3-penten h) 2-metilcikloheksen

a) 4-metil-1,3-pentadien, CH2=CHCH=C(CH3)2

b) 2-etil-1,3-butadien

CH2CH3

CH2=CHC=CH2

c) 2,5-oktadien, CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH3

d) 3-etil-4-okten

CH2CH3

CH3CH2CH2CH=CHCHCH2CH3

e) 4-etil-4-okten

CH3CH2CH2CH=CCH2CH2CH3

CH2CH3

f) 1,4-pentadien, CH2=CHCH2CH=CH2

g) trans-2-penten

C C

H CH2CH3

HCH3

h) 1-metilcikloheksen

Tri alkena molekularne formule C5H10 imaju isti raspored ugljikovih atoma, a razlikuju se samo prema položaju dvostruke veze. Koji su to alkeni i kako se može dokazati položaj C=C veze ? (Pomoć: reakcija ozonolize)

Tri izomera se mogu razlikovati u reakciji ozonolize:

CH3 C CH2CH3

CH21. O3

2. H2O/Zn

O

CH3 C CH2CH3 +

2. H2O/Zn

1. O3

H C H

O

CH3

CH3 C CHCH3

2-metil-1-buten 2-butanon metanal (formaldehid)

2-metil-2-buten propanon etanal (aceton) (acetaldehid)

O

CH3 C HCH3 C CH3 +

O

O

CH3CH C H

O

3-metil-1-buten 2-metilpropanal metanal (izobutiraldehid) (formaldehid)

CH3 CHCH CH2

CH31. O3

2. H2O/Zn

CH3

H C H+

Predloži sintezu propena iz slijedećih polaznih reaktanata: a) 1-hlorpropan b) 2-hlorpropan c) 1-propanol d) 2-propanol

Rješenje

Koji su glavni produkti u reakciji kiselinom katalizirane reakcije dehidratacije slijedećih alkohola: a) 2-metil-2-propanola

b) 3-metil-2-butanola c) 3-metil-3-pentanola d) 1,4-dimetilcikloheksanola

Koji alkeni će nastati iz: a) 2-brom-3-metilbutana i b) 2-brom-2,3-dimetilbutana

ako se podvrgnu dehidrohalogeniranju uz kalijum etoksid u etanolu? Koristeći se Zajcevljevim pravilom, predvidi glavni produkt u obje reakcije.

b)

(tetrasupstituiran, stabilniji)

glavni produkt

(disupstituiran, manje stabilan)

+

Br

(monosupstituiran, manje stabilan)

glavni produkt

(trisupstituiran, stabilniji)

+

KOEt

EtOHzagrijavanje

zagrijavanjeEtOH

KOEt

a) BrRješenje

Polazeći od odgovarajućeg haloalkana i baze, predloži sintezu koja će rezultirati nastankom slijedećih alkena kao glavnih (ili jedinih) produkata. a) 1-penten b) 3-metil-1-buten c) 2,3-dimetil-1-buten d) 4-metilcikloheksen e) 1-metilciklopenten

Br(CH3)2COK

(CH3)2COH

a)

Br(CH3)2COH

(CH3)2COKb)

Br(CH3)2COH

(CH3)2COKc)

Brd)

(CH3)2COH

(CH3)2COK

e)

H3C H3C

H3C

BrCH3CH2ONa

CH3CH2OHH3C

Rješenje

Označi karbohidrogene koji će obezbojavati bromnu vodu:

CH=CH2 CH2CH3 C CH

CH3

CH2CH=CHCH3

stiren etilbenzen p-tolilacetilen 1-fenil-2-buten

Stiren, p-tolilacetilen i 1-fenil-2-buten će obezbojavati bromnu vodu jer svi sadržavaju dvostruku vezu u supstituentu koji je zakačen na aromatski prsten,osim etilbenzena.

Koji produkt očekuješ pri adiciji: a) Br2/CCl4 b) Br2 /H2O na ciklopenten?

a) trans-1,2-dibromciklopentan; b) trans-2-bromciklopentanol

H

H

Br

OHBr

Br

H

H

Obje reakcije su anti adicije zbog čega su i produkti trans. U produktu b) imao adiciju i halogenog elementa i OH grupe.

Rješenje

Adicija HBr na neke alkene daje kao produkt očekivani bromalkan i izomer nastao premiještanjem međuprodukata sa karbkationom. Napiši strukture svih produkata reakcije HBr sa: a) 3-metil-1-butenom

a)

2-brom-2-metilbutan

Br

CH3 C CH2 CH3

CH3

Br

Br

CH3

CH3 C CH2 CH33°

3-metil-1-buten 2-brom-3-metilbutanpremještanje hidrogena

CH3 CH CH CH2

CH32°

CH3 CH CH CH3

CH3CH3

CH3 CH CH CH2

HBr

Do premiještanja vodika dolazi zbog nastanka stabilnijeg karbkationa. U ovom slučaju do nastanka 3° karbkationa koji je stabilniji od 2°.

Adicija HBr na neke alkene daje kao produkt očekivani bromalkan i izomer nastao premiještanjem međuprodukata sa karbkationom. Napiši strukture svih produkata reakcije HBr sa: b) 3,3-dimetil-1-butenom

Br

CH3 C CH CH3

CH3

CH3 CH3

CH3

CH3b)

2-brom-2,3-dimetilbutan

CH3 C CH CH2

CH3

Br

BrCH3

CH3 C CH CH33°

3,3-dimetil-1-buten 3-brom-2,2-dimetilbutanpremještanje CH3 grupe

CH3 C CH CH2

CH32°

CH3 C CH CH3

CH3

CH3H

Br

Do premiještanja vodika dolazi zbog nastanka stabilnijeg karbkationa. U ovom slučaju do nastanka 3° karbkationa koji je stabilniji od 2°.

Ispiši hemijske jednačine i produkte slijedećih reakcija: a) 1-metilcikloheksen + HBr (u tami) b) 2-metil-2-buten + HBr (u prisustvu peroksida)

b) CH3C=CHCH3

CH3

HBr

peroksid

CH3

CH3CHCHCH3

Br

2-metil-2-buten 2-brom-3-metilbutan

1-metilcikloheksen 1-brom-1-metilcikloheksan

Br

CH3HBr

a) CH3

Markovnikovo pravilo

anti-Markovnikovo pravilo

Koji produkt očekuješ u kiselinom kataliziranoj hidrataciji slijedećih alkena? a) CH2=CHC2H5 b) CH3CH=CHCH3

c) C6H5CH=CH2

a) CH3CHOHCH2CH3; b) CH3CH2CHOHCH3; c) C6H5CHOHCH3

Rješenje

Voditi računa o Markovnikovom pravilu.

c)

Napiši shemu reakcije djelovanja hladnog i razblaženog KMnO4 na: a) eten b) 2-metil-2-buten

cikloheksen cis-1,2-cikloheksandiol

H

H

OH

OHKMnO4

H2O

e)

3-etil-2-metil-2-penten 3-etil-2-metil-2,3-pentandiol

OHOHH2O

KMnO4

CH3CH3CH2

CH3CH2 C C CH3d) CH3CH2 C C CH3

CH3CH2 CH3

4,4-dimetil-2-penten 4,4-dimetil-2,3-pentandiol

OH OH

CH3 C CH CH CH3

CH3

CH3

H2O

KMnO4

CH3

CH3

c) CH3 C CH CH CH3

2-metil-2-buten 2-metil-2,3-butandiol

OHOH

CH3CH C CH3

CH3KMnO4

H2O

CH3

b) CH3CH C CH3

eten 1,2-etandiol (etilenglikol)

OHOH

CH2 CH2H2O

KMnO4

a) CH2 CH2

cikloheksen cis-1,2-cikloheksandiol

H

H

OH

OHKMnO4

H2O

e)

3-etil-2-metil-2-penten 3-etil-2-metil-2,3-pentandiol

OHOHH2O

KMnO4

CH3CH3CH2

CH3CH2 C C CH3d) CH3CH2 C C CH3

CH3CH2 CH3

4,4-dimetil-2-penten 4,4-dimetil-2,3-pentandiol

OH OH

CH3 C CH CH CH3

CH3

CH3

H2O

KMnO4

CH3

CH3

c) CH3 C CH CH CH3

2-metil-2-buten 2-metil-2,3-butandiol

OHOH

CH3CH C CH3

CH3KMnO4

H2O

CH3

b) CH3CH C CH3

eten 1,2-etandiol (etilenglikol)

OHOH

CH2 CH2H2O

KMnO4

a) CH2 CH2

c) 4,4-dimetil-2-penten. d) 3-etil-2-metil-2-penten e) cikloheksen

Koji produkti nastaju oksidacijom navedenih alkena sa KMnO4 koji smo zagrijali ? a) CH3CH2CH=CH2 b) CH3CH=CHCH3 c) (CH3)2C=CHCH3

a) CH3CH2COOH + CO2 + H2O b) 2 CH3COOH c) CH3COCH3 + CH3COOH

Kao što ste vidjeli u prethodnom zadatku, kad imamo hladnu i razblaženu otopinu KMnO4 produkti su dioli, a kad otopinu KMnO4 zagrijemo i ako je ona koncentrovanija, produkti su karboksilne kiseline.

Rješenje

Ispiši strukture alkena iz kojih je u reakciji sa ozonom, koju prati redukcija sa Zn/HOH, dobiven: a) samo metanal (formaldehid) b) propanon (aceton) i metanal (formaldehid) c) 2-butanon (metiletilketon) i etanal (acetaldehid) d) metanal (formaldehid) i ciklopentanon

CH2

a) CH2 CH2 b) CH3C CH2 c) d)

CH3

CH3CH2C CH CH3

CH3

Rješenje

Predvidi strukture alkena koji u reakciji sa ozonom, koju prati razgradnja sa Zn/HOH, daju slijedeće karbonilne produkte: a) CH3CHO + CH3CH2CHO b) CH3COCH3+ CH3CH2COCH3 c) HCHO + cikloheksanon d) OHC(CH2)3CHO

1-metilencikloheksan ciklopenten

= CH2

c) d)

CH32-penten 2,3-dimetil-2-penten

a) CH3CH=CHCH2CH3 b) (CH3)2C=CCH2CH3Rješenje

Predloži alken kao polazni spoj i odgovarajuće reagense za sintezu slijedećih spojeva: a) CH3CH2C(Br)(CH3)2 b) CH3(CH2)3Br c) CH3CH2CH(CH3)CH(Br)CH2CH3

CH3CH2CCH3 HBr

CH3CH=CCH3

ili

a) H2C=CCH2CH3

CH3

CH3

Br

CH3

peroksid

HBrb) CH3CH2CH=CH2 CH3CH2CH2CH2Br

Rješenje

Ispiši produkte reakcije 3-etil-2-pentena sa: a) H2/Pd b) Cl2/OoC c) HBr d) HBr/H2O2 e) O3 f) KMnO4 –hladan i razblažen g) Cl2 i H2O h) CH3OH i) Br2 i CH3CH2OH

a) 3-etilpentan b) 2,3-dihlor-3-etilpentan c) 3-brom-3-etilpentan d) 2-brom-3-etilpentan e) acetatna kiselina + 3-pentanon f) 2,3-dihidroksi-3-etilpentan (3-etil-2,3-pentandiol) g) 2-hlor-3-etilpentanol h) 3-etil-3-metoksipentan i) 2-brom-3-etoksi-3 etilpentan

U tesktu zadatka nije navedeno da se napišu strukture, ali bez pisanja struktura ne bi mogli napisati produkte. Stukture produkata su date na sljedećim slajdovima.

Rješenje

a) 3-etilpentan b) 2,3-dihlor-3-etilpentan c) 3-brom-3-etilpentan

d) 2-brom-3-etilpentan e) acetatna kiselina + 3-pentanon

f)2,3-dihidroksi-3-etilpentan (3-etil-2,3-pentandiol)

g) 2-hlor-3-etilpentanol

h) 3-etil-3-metoksipentan

i) 2-brom-3-etoksi-3 etilpentan

Zadaci

Koje produkte očekuješ u reakciji 1 mola 1,3-butadiena i svakog od slijededih reagenasa?

a) jedan mol Cl2

b) dva mola Cl2

c) dva mola Br2

d) dva mola H2, Ni

e) jedan mol Cl2 u H2O

f) KMnO4, toplota

g) H+, H2O

Koje produkte očekuješ u slijededim reakcijama?

O

O

O

COCH3

COCH3

H

H

C

CH3C

H3C

+

b)

a)

CH2

CH

C

+

H3C

H3C CH3

Koji dieni i dienofili daju u Diels-Alderovoj reakciji slijedede produkte?

COOH

COOH

COOH

CH3

CH3

CN

C

O

C

CH3

O

OO

COCH3

COCH3

O

H3C

H3C

O

COCH3

COCH3

O

H3C

H3C

CH

O

a) b) c) d)

e) f) g)

h) i)

Imenuj slijedeće spojeve prema pravilima IUPAC nomenklature:

a) (CH3)2CHC≡CCH(CH3)2

b) HC≡CC(CH3)3

c) CH3CH=CHCH=CHC≡CCH3

d) CH3CH2C(CH3)2C≡CCH2CH2CH3

e) CH3CH2C(CH3)2C≡CCH(CH3)2

Imenuj slijedeće spojeve kao derivate acetilena i prema IUPAC nomenklaturi:

a) CH3CH2C≡CH

b) CH3C≡CCH3

c) CH3CH(CH3)C≡CCH3

d) CH3CH(CH3)CH2CH2C≡CH

Slijedeća imena nisu tačna. Napiši strukturne formule i daj ispravna imena.

a) 1-etil-5,5-dimetil-1-heksin

b) 2,5,5-trimetil-6-heptin

c) 3-metilhept-5-en-1-in

d) 2-izopropil-5-metil-7-oktin

Postoji sedam izomernih alkina molekularne formule C6H10. Napiši njihove strukturne formule i imenuj ih prema pravilima IUPAC nomenklature.

Kako se može prirediti cis-2-buten, polazeći od 1-propina, haloalkana i ostalih potrebnih reagenasa? Napomena: ovaj problem se ne može riješiti u jednom koraku. Potrebno je provesti više od jedne hemijske reakcije.

Polazeći od 1-pentina sintetiziraj:

a) n-oktan

b) cis-2-heksen

Koji spojevi će nastati u reakciji hidratacije etina i 1-butina? Kako nazivamo stanje ravnoteže nastalih produkata?

Ako na alkin djelujemo sa hladnim, gotovo neutralnim vodenim rastvorom KMnO4, produkt je α-diketon.

Ovo je reakcija hidroksiliranja svake od dvije π-veze alikina, nakon čega slijedi gubitak dvije molekule vode i nastanak ketona.

Terminalni alkini pretpostavlja se da daju keto-aldehid, ali se pri tim uslovima aldehid brzo oksidira do kiseline.

Terminalni alkini uz prisustvo bazne, vruće otopine KMnO4 daju produkte kiselinu i, CO2 i H2O.

NAPOMENA ZA RJEŠAVANJE ZADATAKA Oksidacija unutrašnjeg alkina daje kao produkt dvije kiseline. Terminalni alkin daje kao produkt jednu kiselinu i CO2 i H2O

Prikažite produkte koje očekujete ako se na svaki sljededi spoj djeluje sa

1) razblaženom neutralnom otopinom KMnO4

2) Vrudom, baznom otopinom KMnO4, a kasnije sa razblaženom kiselinom.

Spojevi su a) pent-2-in b) heks-2-in c) heks-3-in d) 2-metilheks-3-in

Napišite produkte sljedećih Diels-Alderovih reakcija

Prikažite reakcije diena i dienofila kojima nastaju sledeći Diels-Alderovi produkti