НОХ 2005, II кръг (областен), 10–12 клас — Задача 4

МОН, XXXVII НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ – 2005 година. Областен кръг, 5 март. X - XIII клас · 5 март 2005 г. · 25 т.

Внимание: Бележка към темата

Официалните решения са сканирани завъртени (по два листа на страница) и са избледнели; десетичните точки и някои заряди на йоните са едва видими и са предадени по смисъла на изчисленията.

Условие

Съединението В, проявяващо антисептична активност, се получава от съединенията А и Б по схемата:

Схема: А (5-хлоро-2-хидроксибензоена киселина: пръстен с OH, COOH и Cl) + Б (4-хлороанилин: пръстен с NH₂ и Cl) при PCl₃, ксилен, 150 °C дават В – амид с OH и Cl в единия пръстен и група C(=O)–NH към 4-хлорофенил.
Четири предложени структури а), б), в), г) на кватернерна амониева сол на 4-хлороанилин: а) Cl–C₆H₄–N⁺(CH₃)₂ с Cl⁻; б) Cl–C₆H₄–N с отрицателен и положителен заряд, CH₃ и Cl⁻; в) Cl–C₆H₄–N(=CH₂)–CH₃ с Cl⁻; г) Cl–C₆H₄–N⁺(CH₃)₃ Cl⁻; след тях въпросителен знак.

1. Предложете реакционна схема:

а) за получаване на А, използвайки като изходно съединение фенол.

б) за синтеза на Б като използвате като изходно съединение бензен.

Наименувайте съединенията А и Б по IUPAC. [12 т.]

2. Какъв вид нова връзка се образува в съединението В? [2 т.]

3. Като използвате таблицата (в края на текста), посочете характеристичните ивици в ИЧ-спектъра на съединението В. [3 т.]

4. Кои са най-характерните реакции, в които участват арените? [1 т.]

5. Изразете взаимодействието на А с:

а) Етанол, в присъствие на каталитични количества концентрирана сярна киселина при нагряване. Как се нарича тази реакция?

б) Оцетен анхидрид при нагряване. [5 т.]

6. Посочете верния отговор за следните въпроси:

А) В какъв ред нараства базичността на съединенията:
амоняк (1), бензиламин (2), анилин (3), 4-хлороанилин (4)

а) 1, 2, 3, 4; б) 4, 2, 1, 3;

в) 4, 3, 1, 2; г) 1, 4, 3, 2?

Б) Коя е вярната структура за кватернерна амониева сол на съединението Б: [2 т.]

Функционална групаОбласт на поглъщ., cm−1\mathrm{cm^{-1}}Функционална групаОбласт на поглъщ., cm−1\mathrm{cm^{-1}}
O-H (фенолна)3550-3200C=O (естерна)1730-1715
N-H (първ. амид)3350 и 3180C=O (амидна)1700-1680
NH3+\mathrm{NH_3^+}3100-2600CN + NH1550
N-H (N-зам. амид)3330C6H5\mathrm{C_6H_5}1600 и 1500
C=O (анхидрид)1820, 1750N-H1570-1515

Отговори

Решение

Оригинал в Архива: Problems.pdf · официални решения: Solutions.pdf