НОХ 2019, II кръг (областен), 10–12 клас — Задача 4

МОН, LI НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА. Областен кръг, 10 февруари 2019 г. Учебно съдържание X - XII клас · 10 февруари 2019 г. · 25 т.

Примерни решения и оценка на задачите

Важно за проверителите! Освен представените примерни решения, за вярно се приема и всяко друго решение, което е логично обосновано и води до същия (числов или фактологичен) резултат.

При непълни отговори (например неизравнени уравнения) могат да се присъждат и по-малко от предвидените точки.

Условие

Линалолът е терпенов алкохол с приятен мирис, съставна част на розовото масло и ценна суровина в парфюмерийната индустрия. Наименованието му по IUPAC е 3,7-диметилокт-1,6-диен-3-ол (3,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол).

Изходно съединение за получаването на линалол е изопрен (2-метилбут-1,3-диен) и може да се получи по следната схема:

Схема: 2-метилбутан → (Br₂/hν) → A → (KOH/етанол, Δ) → Б → (Br₂/CCl₄) → В → (KOH/етанол, Δ) → изопрен.
Справочна таблица за разтворимост: катиони H⁺, NH₄⁺, K⁺, Na⁺, Ag⁺, Ba²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Al³⁺ срещу аниони OH⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻, S²⁻, SO₃²⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻, PO₄³⁻, CO₃²⁻, CrO₄²⁻, с означения МР, СР, Г и ВВ и легенда под таблицата.
Разтворимост във вода на соли, хидроксиди и киселини

1. Напишете уравненията на взаимодействията от схемата. Съединенията А и Б се получават в най-голямо количество в съответните преходи. Съединението А е монобромно производно. [8 т.]

2. Напишете всички възможни монобромни изомери на А, получаващи се при бромиране на 2-метилбутан, включително и пространствените изомери. [4 т.]

Лабораторен метод за получаване на линалол от изопрен може да се реализира по следната схема:

Схема: изопрен → (HBr, 45 °C) → Г (C₅H₉Br) → (натриева сол на ацетооцетен естер, Na⁺ ⁻CH(COCH₃)COOC₂H₅) → Д (C₁₁H₁₈O₃) → (1) H₂O/NaOH; 2) H₃O⁺, Δ) → Е (C₈H₁₄O) → (1) Na⁺ ⁻C≡CH; 2) H₃O⁺) → Ж → (H₂, Pd/CaCO₃, Pb(OOCCH₃)₂, хинолин (кат. на Линдлар)) → линалол.

3. Напишете уравненията на взаимодействията от схемата и структурните формули на органичните съединения Г – Ж и линалола.

  • Съединението Г е главен продукт на 1,4 присъединяване на бромоводород към изопрен. При спрегнатите 1,3-диени, какъвто е изопренът, присъединяването на полярни съединения води до получаване на различни продукти (на 1,2 и 1,4 присъединяване) в зависимост от температурата. Тъй като за някои от Вас това е нова информация използвайте следния примерен модел: [10 т.]
Примерен модел: 1-метилциклохексен-1,3-диен (номерирани 1–4) с HCl при 0 °C дава главен продукт на 1,2 присъединяване (Cl при C2), а с HCl при Δ (45 °C) — главен продукт на 1,4 присъединяване (Cl при C4, двойна връзка C2=C3).

4. Напишете структурната формула на линалола и означете хиралния му център. Напишете структурните формули на двата му енантиомера, като използвате клиновидни проекционни формули. [3 т.]

Справочен материал към темата: периодична таблица с периоди 1–7 и групи 1–18 (IA–VIIIA, IIIB–IIB), за всеки елемент — пореден номер, символ и относителна атомна маса; отделно са дадени лантаноидите и актиноидите.
ПЕРИОДИЧНА ТАБЛИЦА НА ХИМИЧНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ

Решение

РЕД НА ЕЛЕКТРООТРИЦАТЕЛНОСТ

Cs, Li, Ba, Na, Ca, Mg, Ag, Al, Fe, Zn, Si, Cu, Ni, P, H, I, S, C, Br, Cl, N, O, F

РЕД НА ОТНОСИТЕЛНА АКТИВНОСТ

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Pb, H2^2, Cu, Hg Ag, Au

Li+^+, K+^+, Ba2+^{2+}, Ca2+^{2+}, Na+^+, Mg2+^{2+}, Al3+^{3+}, Zn2+^{2+}, Fe2+^{2+}, Ni2+^{2+}, Pb2+^{2+}, 2H+^+, Cu2+^{2+}, Hg2+^{2+} Ag+^+, Au3+^{3+}

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