SEMMELWEIS EGYETEM GYÓGYSZERÉSZTUDOMÁNYI KAR SZERVES VEGYTANI INTÉZET
Dr. Krajsovszky Gábor egyetemi adjunktus
SZERVES KÉMIAI FELADATGYŰJTEMÉNY
Budapest 2008
Lektorálták: Dr. Mátyus Péter egyetemi tanár Semmelweis Egyetem Szerves Vegytani Intézet
Dr. Wölfling János egyetemi docens Szegedi Tudományegyetem Szerves Kémiai Tanszék
2
© Krajsovszky Gábor ISBN 978-963-06-5345-9
Felelős kiadó: Dr. Krajsovszky Gábor
3
Előszó Jelen szerves kémiai feladatgyűjtemény II. éves gyógyszerészhallgatók részére készült, a főkollégiumi előadásokhoz kapcsolódó tartalommal; áttekinti a fontosabb vegyületcsoportokat és néhány speciális fejezetet. Hallgatói ismeretszintű alap- és típuspéldákon keresztül igyekszik elősegíteni a tananyag begyakorlását, elsajátítását. Ezek egy része tankönyvekből származó ötleteken alapul, felhasználva a konzultációkon, zárhelyi dolgozatokon és vizsgákon szerzett két évtizedes oktatói tapasztalatokat. A feladatok - a tárgy belső logikáját követve - részben egymásra épülnek. Fejezetenként a feladattípusok általában az alábbi sorrendben következnek: nevezéktan, előállítás, kémiai reakciók és esetenként a reakciókhoz kapcsolódó esszéjellegű kérdés. A nevezéktani feladatokhoz Nyitrai József, Nagy József: Útmutató a szerves vegyületek IUPAC-nevezéktanához (Magyar Kémikusok Egyesülete, Budapest, 1998) című könyv szolgált iránymutatóként. Az előállításokra és kémiai reakciókra vonatkozó kérdések főként alapreakciókat tárgyalnak, különbözően helyettesített származékok példáján. Az esszé-jellegű feladatok esetében a válaszok rövid, tömör megfogalmazásban szerepelnek, ezzel is elősegítve a lényegre törő definíciók elsajátítását. A példatárban olyan problémák kerülnek kidolgozásra, amelyeknek ismeretét a hallgatók a későbbiekben, a szaktárgyak tanulása, megértése során is hasznosítani tudják. A feladatgyűjtemény viszonylag kisebb terjedelmű, bizonyos témakörökre nem is tér ki, így például a spektroszkópiai problémákról sem szól külön fejezet. Ezeket az anyagrészeket a hallgatóság - az előadásokon túlmenően - a spektroszkópiás gyakorlatokon, valamint az ehhez kapcsolódó feladatokon keresztül sajátíthatja el. A feladatgyűjtemény a hallgatói szemináriumokon is jól használható. Az összeállítást a gyakrabban előforduló szerves funkciós csoportok, vegyülettípusok elnevezése és szerkezete zárja, tekintettel arra, hogy a szerves kémia a gyógyszerészi kémia alapozó tárgya is, amelyben a funkciós csoportok ismerete szintén alapvető követelmény. A feladatgyűjtemény 16 fejezetből áll: először a feladatok, majd azt követően a megoldások kerülnek bemutatásra. A feladatgyűjtemény a főkollégiumi előadásokhoz, szemináriumokhoz és laboratóriumi gyakorlatokhoz kapcsolódóan, azokon alapulva kívánja elősegíteni a vizsgákra történő teljesebb felkészülést. Köszönetet mondok dr. Wölfling János egyetemi docensnek, hogy lelkiismeretes, alapos munkájával, értékes javaslataival hozzájárult a kézirat végső formába öntéséhez. A gondos lektorálásért, valamint a feladatgyűjteménynek a Szerves Vegytani Intézet honlapján történő megjelenítéséért dr. Mátyus Péter intézetigazgató egyetemi tanárnak tartozom köszönettel. Dr. Krajsovszky Gábor
4
Tisztelt Jegyzethasználó!
Kérném szépen, hogy a feladatgyűjtemény használata során felmerült észrevételeit, javaslatait a feladatgyűjtemény összeállítójához legyen szíves eljuttatni. Ezzel elősegíti a feladatgyűjtemény oktatási munkában való jobb felhasználhatóságát. Fáradozását előre is köszönöm!
5
TARTALOM
I. félév I. II. III. IV. V. VI. VII.
Szerves vegyületek molekulapálya elmélete Telített szénhidrogének (alkánok, cikloalkánok) Telítetlen szénhidrogének (alkének, alkinek) Aromás szénhidrogének Alifás halogénvegyületek Alkoholok, fenolok, éterek Aromás halogénvegyületek, szén-kén kötést tartalmazó vegyületek, alifás és aromás nitrovegyületek VIII. Alifás és aromás aminok, aromás diazo- és azovegyületek, diazometán II. félév
IX. X. XI. XII. XIII. XIV. XV. XVI.
Alifás és aromás oxovegyületek (aldehidek és ketonok) Alifás és aromás karbonsavak és származékaik Helyettesített karbonsavak és helyettesített karbonsavszármazékok (halogénezett karbonsavak, hidroxi-karbonsavak, oxo-karbonsavak, valamint származékaik) Természetes vegyületek Izomériák, sav-bázis tulajdonságok, pályaszimmetria megmaradásának elve (Woodward-Hoffmann szabályok) Heterociklusos vegyületek I. 5 tagú, π-elektron feleslegű heteroaromás vegyületek és származékaik Heterociklusos vegyületek II. 6 tagú, π-elektron hiányos heteroaromás vegyületek és származékaik Heterociklusos vegyületek III. 3, 4 és 7 tagú heterociklusos vegyületek és származékaik
6
I. Szerves vegyületek molekulapálya elmélete 1. Definiálja az alábbi fogalmakat! A/ elektronpálya B/ csomósík C/ atompálya D/ molekulapálya. 2. Rajzolja fel az allil-kation, az allil-anion, valamint az 1,3-butadién π-pályarendszerét, ábrázolja elektronbetöltöttségüket. Jelölje meg a HOMO, illetve a LUMO pályákat! 3. Rajzolja fel a 3-metilénpenta-1,4-dién π-pályarendszerét, ábrázolja annak elektronbetöltöttségét! 4. Mit értünk kinetikus kontroll, illetve termodinamikus kontroll alatt? 5. Írja fel az alábbi anionok másik két-két mezomer határszerkezetét! O
CH2
C H3C
O
C
O
C
CH
CH3
C
H3C
CH
A/
OCH2CH3
B/
6. Mit nevezünk promóciónak, illetve hibridizációnak (a szénatom példáján bemutatva)? Hogyan változik adott atom hibridizációs készsége az elektronegativitással? 7. Milyen hibridállapotúak az alábbi vegyületek kijelölt szénatomjai? CH3 CH3
H
C
CH3 CH
N
CH3 CH
C
CH3 CH3 C
CH2
CH3 CH2 C
CH
CH
CH3
O H
CH2
C
CH3 H
8. Írja fel az alábbi szerkezetek további lehetséges mezomer határszerkezeteit! Hány elektron vesz részt a delokalizált rendszer felépítésében? O A/ H
C
NH
O B/ O
C
NH
NH2
C/
O
C
O
CH3 D/ H2C
CH
C
H
9. Rajzolja be az elektronelmozdulásokat reprezentáló nyilakat a következő szerkezetekbe!
N
O
N
N A/
CH3C
N
O O
CH3C
O
B/
10. Az alábbi mezomer határszerkezetek közül melyik áll legközelebb a valódi szerkezethez?
7
O
O
CH3C
OCH3
O
CH3C
OCH3
1
CH3C
2
OCH3
3
11. Rajzolja fel az alábbi vegyületek képletét úgy, hogy a rajzon láthatók legyenek a π-kötéseket létrehozó p-pályák ( a σ-kötéseket vonallal jelölje)! (CH3)2C
C(CH3)2
CH3C
A/
CCH3 B/
12. Az alábbi szerkezet-párok közül melyek reprezentálják valamely molekula, vagy ion rezonancia-szerkezetét? Indokolja válaszát! O A/ (CH3)2CHC
O O
OH
(CH3)2CHC
O
OH
B/ CH3CCH3
F/
HC
NH
G/
H3CCH
H/
OH
C/ CH3CCH3
CH3C
CHCH3
NH CH3CH2CH
O
CH3CCH3
O
HC
CH2
OH
CH3CH2CCH3
CH3CH2C
CH2
CH2 I/
O
D/
E/
H2C
C
O
O
HC
C
OH
13. Definiálja a delokalizált kötés fogalmát! Az alábbi szerkezetek közül válassza ki a πdelokalizált rendszereket! A/ H2C
CH2
B/ H2C
CH
C
CH2
C/ H2C
CH
CH3
D/
G/
H2C
CH
O
N CH
CH
CH2
CH3
F/
E/
CH
CH2
14. A/ Milyen esetben jön létre molekuláris nemkötő pálya? B/ Mely pálya energiaszintjéhez esik közel ennek a pályának az energiája? C/ Mely centrumoktól származó p-pályák vesznek részt felépítésében? D/ Függ-e az adott molekula energiaszintje ezen pályák betöltöttségétől?
8
C CH2
CH
O
I. MEGOLDÁSOK 1. A/ Elektronpálya: az elektronok hullámtulajdonságait leíró hullámfüggvény grafikus ábrázolása. B/ Csomósík: az elektronpálya azon részei, ahol - az atommagon kívül - az elektron tartózkodási valószínűsége nulla. C/ Atompálya: egyetlen atommagot körülvevő elektronpálya, egy atom erőterében mozgó elektron hullámfüggvénye, amelyen belül az elektron 90%-os valószínűséggel található meg. D/ Molekulapálya: több atommagot körülvevő elektronpálya, több atom erőterében mozgó elektron hullámfüggvénye, amely azt a térrészt határolja, ahol az elektron 90%-os valószínűséggel tartózkodik. 2. Az allil-kation, az allil-anion és az 1,3-butadién π-pályarendszere, elektronbetöltöttsége, HOMO (H), LUMO (L) pályák:
E
Allil-kation
Allil-anion
L AO
L
LUMO __________________
H
HOMO
H
9
3. A 3-metilénpenta-1,4-dién pályarendszere és elektronbetöltöttsége:
C
C
C
C
10
4. Kinetikus kontroll: a végtermékek az aktiválási szabadentalpiájuknak megfelelő arányban keletkeznek, azaz képződési sebességüknek megfelelő arányban (a gyorsabban képződő termékből lesz több, gyorsabban pedig a kisebb aktiválási szabadentalpiával rendelkező reakció fut le, ΔG1*<ΔG2*). Termodinamikus kontroll: a végtermékek a képződési szabadentalpiájuknak megfelelő arányban keletkeznek azaz stabilitásuknak megfelelő arányban (a stabilisabb termékből képződik több, azaz a nagyobb képződési szabadentalpiával rendelkező termékből, ΔG1<ΔG2).
Gyorsabban képződő termék
ΔG2*
ΔG1* Kiindulási vegyület
ΔG1
5.
Termodinamiklailag stabilabb termék
ΔG2
A/
B/
O
CH2
O
CH2
O
O
O
O
C
C
C
C
C
C
C
C
H3C
CH
CH3
H3C
CH
CH3
H3C
CH
OCH2CH3
CH3CH2O
CH3
CH
6. Promóció: a hibridizációt megelőző folyamat, a 2s pályán levő elektronpárból az egyik elektron átkerül a 2p pályára. Hibridizáció: a 2s és 2p elektronpályák kombinálódása (hipotetikus folyamat), amelynek során ekvivalens pályák jönnek létre. A hibridizációs készség az elektronegativitással fordított arányban változik (minél elektronegatívabb az adott atom, annál kisebb mértékig hajlamos a hibridizációra). 7.
CH3 CH3
CH3 CH sp2
sp2
CH3 CH
C
CH
sp2
sp
H
C
sp3 H
C
N
sp
CH3
CH3 C
CH2
CH2
sp2
sp2
O
CH3 CH2 C
CH sp
sp CH3
sp3 sp2
sp2
sp2
CH3
H
sp3 sp3
8. O H
C
NH
A/ 4 elektron
O O
C
NH2
O O
C
NH O
NH2
B/ 6 elektron
C
O
NH O
C/ 6 elektron
11
C
O
CH3 H2C
CH
C
D/ 2 elektron
H
9. N
O
N
N
A/
CH3C
N
O O
CH3C
O
B/
10. Az 1 szerkezet áll a legközelebb a valódi szerkezethez, mivel minden szén és oxigén atom oktett elektronkonfigurációjú és egyik szénnek, vagy oxigénnek sincs töltése. A 2 és 3 szerkezet kevésbé áll közel a valódi szerkezethez, mivel ezekben töltésszétválás lép fel, továbbá a 2 szerkezet egy nem oktett konfigurációjú szénatomot is tartalmaz. 11.
H3C
CH3
A/
B/ H3C
H3C
CH3
CH3
12. A/, B/, D/, F/, I/: csak elektron (és töltés) eloszlásban különböznek egymástól, ezért ezek mezomer (rezonancia) szerkezetek. C/, E/, G/, H/: egy kettőskötés és egy hidrogénatom helyzetében különböznek egymástól, ezért ezek tautomer szerkezetek. 13. Ha a kialakuló molekulapályák nem két atommaghoz tartoznak, hanem három-, vagy annál többhöz, akkor az így kialakuló kötéseket nevezzük delokalizált kötéseknek. Π-delokalizált rendszerek az alábbiak: B/, D/, E/, F/, G/. 14. Molekuláris nemkötő pályák A/ Akkor, ha páratlan számú atomi pálya kombinálódik molekulapályává. B/ Az atomi pályák energiaszintjéhez. C/ A páratlan centrumoktól származó p-pályák. D/ Nem függ; például az allil-kation, allil-gyök és allil-anion energiatartalma megközelítőleg azonos.
12
II. Telített szénhidrogének (alkánok, cikloalkánok) 1. Nevezze el az alábbi vegyületeket! CH3 A/ CH3CHCH3
CH3 B/ CH3CH2CHCH2CH3
C/ CH3CHCH2CHCHCH2CH3
CH2CH2CH3 CH3
CH3
CH3
CH2
CH2
CH3
CH
E/ CH3CHCH2CH2CHCHCH3
D/ CH3CH
CH3 CH2 CH3
CH
CH3
CH3
CH2CH2CH3 H3C
CH3 F/
CH
CH3
CH(CH3)2
G/ CH3CH2CH2CHCH2CH2CH3
CHCH2CH3
H/ CH(CH3)2
CH2CH2CH3 CH(CH3)2 I/
H3C
CH2CH2CH3
J/ CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH3
K/
CH(CH3)2 M/
L/
2. Írja fel az alábbi vegyületek szerkezeti képletét! A/ 3-etilheptán B/ 4-etil-5-metilnonán C/ propilciklohexán D/ izobutilciklohexán E/ 4-terc-butiloktán F/ 4-(1,1-dimetiletil)-2,3,6,8-tetrametilnonán G/ 3,4-dietil-2,8-dimetil-5-(1-metiletil)-nonán H/ 1,3,5-trietilcikohexán I/ 4-etil-3-metilheptán J/ 3,3-dietilhexán 3. Adja meg az alábbi szénhidrogén-csoportok nevét! CH3 A/ CH3CHCH2CH2
B/ H3C
C
CH3
CH2
C/ H3CCH2CCH3
CH3
CH3
CH3 D/ H3CCCH2CH2
E/
CH2CH2
CH3
13
F/
H3CCH
CH3
CHCH2 CCH CH3 CH3
CH3
4. Írja fel az alábbi szénhidrogén-csoportok képletét! A/ 1-propil D/ szek-butil
B/ szek-propil E/ izobutil
C/ n-butil F/ terc-butil
5. Rajzolja fel
A/ a C5H12 összegképletű B/ a C6H14 összegképletű telített szénhidrogén szerkezeti izomereket!
6. Rajzolja fel
A/ a C5H10 összegképletű B/ a C6H12 összegképletű telített gyűrűs szénhidrogén szerkezeti izomereket!
7. Rajzolja fel az alábbi vegyületek C1-C2 kötése mentén a Newman-projekciót a nyíllal jelzett irányba nézve! A/
CH3
B/
2
CH2
2
CH3
1
CH3
1
CH3
CH3
8. Írja fel
A/ a cisz-1-terc-butil-2-metilciklohexán B/ a transz-1-izopropil-2-metilciklohexán stabilisabb konformerjét szék konformációban és szerkessze meg a Newman-projekciót a C1-C2 kötés mentén!
9. Írja fel
A/ az 1,2-dimetilciklohexán B/ az 1,4-dimetilcikohexán szék konformációjú izomerjeit csökkenő stabilitási sorrendben!
10. Állítsa elő Kizsnyer-Wolff redukcióval az alábbi vegyületeket! A/
H3C H3C
CH
CH3
B/
11. Állítsa elő a következő aliciklusos vegyületeket gyűrűzárási reakcióval! A/
C/
B/
12. Milyen reakció megy végbe, ha etánt fotokatalitikusan brómozunk? Írja fel a lehetséges termékek szerkezetét!
13. Állítson elő Wurtz szintézissel A/ 3,4-dimetilhexánt B/ 2,3-dimetilbutánt olyan kiindulási vegyületből, amely melléktermék-mentesen adja a kívánt végtermékeket (más paraffin szénhidrogén ne keletkezzék)!
14
14. Állítson elő A/ n-butánból izobutánt B/ n-pentánból neopentánt!
15. Írja fel az alábbi reakciósorokat! A/ H2C
CH2
H3C C
B/ H
O
H2 / Pd
Zn-Hg / H
I.
Cl2 stöchiometrikus mennyiség
I.
Br2 stöchiometrikus mennyiség
15
Na
II.
II.
1/2 Zn
III.
AlCl3
III.
AlCl3
IV.
IV.
II. MEGOLDÁSOK 1. CH3
1
A/ CH3CHCH3 1
2
2
3
6
B/ CH3CH2CHCH2CH3
3
5
4
CH3
5
6
7
CH2
3 CH2
8
CH3
2 CH
E/ CH3CHCH2CH2CHCHCH3 1
2
3
CH3
4
C/ CH3CHCH2CHCHCH2CH3
CH2CH2CH3
CH3
5
D/ CH3CH
4
3 2
CH3
1
CH3
CHCH2 CCH
CH3 6 CH2
CH3
7 CH
1 CH3
4
5
CH3
CH3
CH3
8 CH3
CH2CH2CH3 6
7
8
H3C
CH3 F/
3
2
3
1
2
3
4
5
H3C
CH(CH3)2
6
H/
1
7
CH(CH3)2
CH2CH2CH3 CH(CH3)2
1
4
I/
2
CH3
G/ CH3CH2CH2CHCH2CH2CH3
CHCH2CH3
1
CH
CH2CH2CH3
5
5
6
7
8
9
J/ CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH3 1
2
3
4
K/
CH(CH3)2 L/
M/
2 1
3
2 1
3
A/ 2-metilpropán B/ 3-etilhexán C/ 2,6-dimetil-4-(1-metilpropil)-oktán D/ 2,3,3,7-tetrametil-5-(1-metiletil)-oktán [5-izopropil-2,3,3,7-tetrametiloktán] E/ 2-metil-5-(1-metiletil)-oktán [5-izopropil-2-metiloktán] F/ (1-metilpropil)-ciklohexán G/ 4-(1-metiletil)-heptán [4-izopropilheptán] H/ 1,1-diizopropilcikohexán [1,1-bisz(1-metiletil)-ciklohexán] I/ 4-metil-1,2-dipropilcikopentán J/ 4,5-diizopropilnonán [4,5-bisz(1-metiletil)-nonán] K/ pentilciklobután L/ propilciklopropán M/ propilciklobután
16
2 1
4 3
5
2. 1
A/
2
3
4
5
6
7
CH3 4 6 7 8 9 CH3CH2CH2CHCHCH 2CH2CH2CH3 5 1
B/
CH3CH2CHCH2CH2CH2CH3
2
3
C/
CH2CH3
CH2CH3
CH3 E/
D/
1
2
3
4
5
6
7
8
CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2CH3 H3C
C
2
4
6
7
8
3
H/
5
CH3 CH2CH3
CH3
7
1
2
2
5
3
4
5
6
3
CH2CH3
CH2CH3
4
A/ izopentil B/ neopentil D/ 3,3-dimetilbutil E/ etilén
1
2 3
CH2CH3 4
5
6
J/ CH3CH2CCH2CH2CH3
C/ terc-pentil D/ etilidén
4. A/ CH3CH2CH2
B/ CH3CHCH3
D/ CH3CHCH2CH3
E/
CH3CHCH2 CH3
5. C6H14 (5)
C5H10 (5)
CH3 H3C
C/ CH3CH2CH2CH2 F/ CH3CCH3 CH3
6. C5H12 (3)
C
CH3
CH3
17
9
CH3 7
I/ CH3CH2CHCHCH2CH2CH3
CH2CH3
3.
8
6
CH3
6
CH3CH2
5
3
1
9
G/ CH3CHCHCHCHCH2CH2CHCH3
CH3
4
CH3 C(CH3)3
CH2CH3
CH2 CH(CH3)2
1
2
F/ CH3CHCHCHCH2CHCH2CHCH3
CH3
CH3 H3C
1
C6H12 (12)
7. A/
B/
H H H
8. A/
B/ H 2
2
H 1
1
H
H H
H
H
H
9. A/
>
>
>
>
B/
10. A/
O
CH3 CH
C
H
H2NNH2
CH3
CH
N
NH2
C
H
CH3 N
O B/
CH3
H2NNH2
KOH etilénglikol hevítés
NH2 KOH etilénglikol hevítés
18
+ N2
CH3 CH CH3
CH3 + N2
11.
Zn Br
Zn
A/
Br
Br
Br
B/
Br
Br
12. Gyökös szubsztitúciós reakció megy végbe. A reakcióban 9 féle termék képződhet. CH3CH2Br
CH2BrCH2Br + CH3CHBr2
CH3CH3
CH2BrCHBr2
CH3CBr3
CHBr2CHBr2
CH2BrCBr3
CHBr2CBr3
CBr3CBr3
13. CH3 A/ H3CCH2CHBr
CH3 +
CH3 Zn - ZnBr2
BrCHCH2CH3
H3CCH2CHCHCH2CH3 CH3
CH3 B/ H3CCHBr
CH3 +
BrCHCH3
CH3 Zn - ZnBr2
H3CCHCHCH3 CH3
14. CH3 A/ CH3CH2CH2CH3
AlCl3 hevítés
CH3CHCH3 CH3
B/ CH3CH2CH2CH2CH3
AlCl3 hevítés
CH3CCH3 CH3
19
Zn
C/
15. CH3 A/ CH3CH3 I.
H3CCH2Cl H3CCH2CH2CH3 CH3CHCH3 II. III. IV. CH3
B/ CH3CH3 I.
H3CCH2Br H3CCH2CH2CH3 CH3CHCH3 II.
III.
20
IV.
III. Telítetlen szénhidrogének (alkének, alkinek) 1. Adja meg a következő telítetlen szénhidrogén csoportok nevét! A/ H2C
CH
B/ H2C
CHCH2
C/ H3CCH D/ H2C
F/ CH3
CH C
CH3
E/
G/ HC
CH
H/ HC
CCH2
I/ H3CC
C
2. Írja fel az alábbi szénhidrogén csoportok képletét! A/ pent-4-én-1-in-1-il C/ izopropenil
B/ pent-1-én-4-in-1-il D/ 1-metilprop-2-én-1-il
3. Nevezze el az alábbi vegyületeket! A/ CH3CH2CH2CH
CHCH3
H/ CH3C
C
CH2CHCH
CHCH2CH3
CH2CH2CH B/ H2C
CHCH2C
CH2
CH CH2CH3
C/ CH3CH2CH
CHCH2C
D/ HC
CH
CCH
E/
CH2
CH
CCH3
I/ H2C
CH2 J/ CH3C
C
CH
H2C
C
CH3
CCHCH
CHCH3
CH2CH
K/ HC C
F/
CH3
CH
CCH2CHCH CH2CH
L/ HC
CH2
CH
CH2
CHCH3 CH2
CCH2CH2CH2CHCH CH2CH
G/
M/ HC H3C
CCH2CH2CH2CHCH CH
CH3
21
CHCH3 CH2
CHCH3 CH2
4. Nevezze el az alábbi vegyületeket, adja meg a geometriai izomériát! A/ H3C H3C C CH2 H3C C CH2CH2 H3C
CH
B/ CH2
CH2CH C
C CH
CH3
CH
H3C
CH3
CH3
CH3 C CH3 CH3 C C CH
H3C
CH3
5. Írja fel a képletét: A/ 3-(3-metilbutil)-hept-2-én-5-in B/ (E)-4-metil-3-(2-metilpropil)-hexa-1,3-dién C/ cisz-4,5-dimetilciklohex-1-én D/ transz-4-etil-3-metilciklopent-1-én
6. Állítsa elő Wittig reakcióval az alábbi vegyületeket! CH2 B/
A/
CH3CH2CHCH
CH2
C/
CH3CH2C
CH3
H3C
CHCH2CH3
CH(CH3)2
7. Hogyan reagálnak egymással Wittig-reakcióban az alábbi vegyületpárok? O CH
P(Ph)3 A/
+
CH
P(Ph)3
O PhC(CH2)3CH2P(Ph)3 Cl
EtO Na
+
B/
O
8. Milyen termékek képződnek az alábbi vegyületek I/ reduktív
II/
oxidatív
során? CH3 CH2 CH3CH
CHCH2C A/
CH3 CH3
C/ CH3CH2
22
B/
CH(CH3)2
ózonbontása
9. Mi a főterméke az alábbi hidrogénezési reakcióknak? A/
Li / EtNH2 CH3C
CCH2CH3 Pd / CaCO3 H2
B/
10. Hogyan reagál az alábbi vegyület kálium-permanganáttal A/ szobahőmérsékleten B/ melegítve? CH3
CH3
11. Hogyan tudná előállítani különböző reakciókörülmények között az alábbi három vegyületpárt, páronként azonos kiindulási olefinből? A/ oxidációval: HO H H3C
C
C I/
OH
HO
H CH3
H H3C
B/ addíciós reakcióval: H C
C II/
I/ propán-2-ol-t CH3
II/ propán-1-ol-t
OH
C/ addíciós reakcióval: I/ 2-brómbutánt II/ 1-brómbutánt
12. Mi lesz a főtermék a 3-metilbut-1-én alábbi reakcióiban? A/ Br2 / CCl4 B/ Br2 / H2O C/ CH3COOH / ásványi sav D/ HCl E/ HCN
13. Mi képződik az alábbi reakciókban? H2C
CH
H2C
CH
HC
C
NO2
CH3CN bázis
A/
CN
NaOEt EtOH
B/
COOEt
H2C
(CH3)2NH
G/
CH KMnO4
EtO K HC KOH, hevítés
CH
o
25 C
EtOH H3C H3C
C
C
Br
CH2 CH bázis
HC
CH3C
C/ CH3C
D/
CH
O
O
O
CCH2CH3
Mg, dietil-éter
E/ O
CH3CH2C
23
CH
HBr H2O2
L/
F/
KMnO4 100oC J/
H/ + I/
(CH3)2CHBr
K/
14. Írja fel A/ a C5H10 összegképletű, csak egy kettőskötést tartalmazó nyíltláncú vegyület összes szerkezeti és geometriai izomerjét; B/ a C5H8 összegképletű, csak egy hármas kötést tartalmazó nyíltláncú vegyület összes szerkezeti izomerjét!
24
III. MEGOLDÁSOK 1.
A/ etenil (vinil) B/ prop-2-én-1-il (allil) C/ prop-1-én-1-il D/ 1-metiletenil E/ ciklohex-2-én-1-il F/ 5-metilciklopent-2-én-1-il G/ etinil H/ prop-2-in-1-il (propargil) I/ prop-1-in-1-il (propinil)
2. 5
A/ H2C 5
B/ HC
4
3
2
CHCH2C 4 3
2
CCH2CH
1
2
C
C/ H2C
CH
D/ H2C
3
1
1
CCH3 2
1
CHCH CH3
(2C/ és 1/D azonos vegyületek) 3.
A/ hex-2-én B/ pent-1-én-4-in C/ okt-5-én-2-in D/ hexa-1,3-dién-5-in E/ metilénciklohexán F/ etinilciklopentán G/ 1-izopropil-4-metilciklohex-1-én H/ 5-(but-2-in-1-il)-nona-1,6-dién I/ 3-etil-2-metil-3-vinilpenta-1,4-dién J/ 4-(prop-1-in-1-il)-hepta-1,5-dién K/ 4-(prop-2-in-1-il)-hepta-1,5-dién L/ 6-(prop-2-én-1-il)-non-7-én-1-in M/ 6-vinilnon-7-én-1-in
25
5
6
4
3
2
A/ CH3CH2CH2CH 2
1
B/ H2C 8
3
4
6
5
C/ CH3CH2CH
4
CH
3
5
6
CCH3
2
I/ H2C
H2C
CH2
1
CH
C
CH3
5
3
3
CH
CH2 1
5
6
1
2 3
L/ HC
4
4
CH2
2
5
7
CHCH3
CH2CH
CH3
1
6
7
8
CCH2CH2CH2CHCH 1
9
CHCH3
CH2CH
3
6
CH2
7
CCH2CHCH 3
5
1
CHCH3
2
4
2 1
K/ HC
G/
9
CH2
6
CCHCH CH2CH
C
8
5
C 2
1 4
2
J/ CH3C
4
3
CH
1
CH
CH2
F/
7
CHCH2CH3
CH2CH3
2 1
3
E/
1
CH2CHCH
CH
3
CCH
2
C
3 2 4 CH CH CH 2 2
CHCH2C
54
6
D/ HC
3
H/ CH3C
5
CHCH2C 7
4
1
CHCH3
CH2
2
3
2 1
1
M/ HC
H3C
2 3
4
5
6
CH
CH3
4.
A/
3
H3C 2 1 H3C C CH2 5 H3C 7 6 C CH2CH2 H3C 9
CH 8
7
CH3
3 4
2
1
C CH
H3C
CH2
CH3
6
H3C
5
CH CH3
CH3
A/ (E)-5-(2,2-dimetilpropil)-4-izopropil-8-metilnona-1,4-dién B/ (Z)-3-(1,1-dimetiletil)-4,5-dimetilhex-3-én-1-in
26
4
C
2
CH3 1 C CH3 3 CH3 C C CH 2
9
CHCH3 CH2
B/ CH2CH
8
CCH2CH2CH2CHCH
1
5. 1
2
A/ CH3CH
3 4
5
3
6 7
CCH2C
CCH3
3
2 1 1 2
4
CH3
4
C
C
CH
D/
H3C
6
CH2CH3 CH3
1
3
3
5
H3C
3
2 2
6
C/
H2C
2
1
5
B/ CH3CHCH2
CH2CH2CHCH3 1
CH3
4
4
5
CH3CH2
CH3
6. Megfelelő prekurzorok Wittig-reakció körülményei között: O +
CH3P(Ph)3Cl
A/
CH3P(Ph)3Cl
B/
H3C
CH3CH2CHCH
O
+
CH3 CH3CH2C
O
+
CH3CH2CH2P(Ph)3Cl
C/
CH(CH3)2
7. Ph
A/
B/
A/ intermolekuláris Wittig-reakció B/ intramolekuláris Wittig-reakció
27
8.
O
A/
CH2
CH3CH I/
CHCH2C CH3
II/
II/
B/ I/ II/
O
H3CCH
C/
O
H3CCOH II/
O
II/
O
O
II/
O
HO O
O II/
O I/
I/
II/
II/
HO O
II/
O
CH3CH2 O
O CH(CH3)2
CH(CH3)2
CH(CH3)2
9. A/
H
H3C C H
B/
OH O CH3
CH3
CH3
OH
CH3
HOCCH2CCH3
O
O
I/ II/ CH3CH2
CH3CH2
CH3
O
II/
CH3
I/ HCCH2CCH3
O
HOCH
HCH
O
C
anti CH2CH3 addíció CH2CH3
H3C C H
C
szin H addíció
10. OH CH3
CH3
CH3 OH CH3
A/ B/
CH3 O O H3C
28
11. O Os
O
0
O
OsO4 / 25 C A/
H C
H C
H3C
H3C
O
CH3CH
H2O / H
I/
CH2
1/ BH3 2/ H2O2 / HO
OH
CH3
CH3CHCH3
ArCOOH
CH3
B/
O
O H
CH3CH2CH
C/
H
H3C
CH3CH2CH2OH
HO
HBr
II/
CH3
Br
CH2
HBr + szerves peroxid
CH3CH2CHCH3
CH3CH2CH2CH2Br
12. Br CH3 CH
CH
A/
CH2
CH3 Br
CH3 CH
CH
CH3 CH
C/
CH
CH3
CH3 CN
D/ CH3 CH
CH2
CH3 OH
E/
CH2
CH3
B/ Br
CH3 CH
CH
CH
CH3
CH3 Cl CH3 CH
CH
CH3
CH3 OCCH3 O
13. A/ NC
CH2CH2CH2NO2
B/ EtO
O
CH2CH2 CN
C/ (CH3)2N
CH
CH
C
CH CH
E/ H3CCCH3
OEt
H/ CH3COOH
COOEt
I/ CH3CH2COOH
O
F/ CH O
D/ H2C
H C
CH2CH2 CH
J/ CH3C
C
K/ CH3C
C
Mg
C H
G/ CH3C
CCH2CH3
O
L/ CH3CH2CH
O
OH
(A/ - F/: nukleofil addíciós reakciók)
29
CH(CH3)2 CHBr
14. A/ H2C
CHCH2CH2CH3
CCH2CH3
(CH3)2CHCH (CH3)2C
H
H C
CH3 H2C
H3CCH CHCH2CH3 geometriai izomerjei:
CH2
CH2CH3
H3C
H C
HC
CCH2CH2CH3
C
H3C
CHCH3
B/
H3CC
CCH2CH3
C
H
CH2CH3
(H3C)2CHC
CH
A/ C5H10: a 6 vegyületből a szerkezeti izomer-fajták száma 5, amelyből 1 pár geometriai izomer. Geometriai izoméria az egymással konstitúciós izoméria viszonyban levő 5 vegyületből csak a feltüntetett, egy esetben lehetséges. Geometriai izoméria feltétele: egy adott pillératomon nem lehet két azonos szubsztituens (akár hidrogén atomok, akár metil csoportok, vagy bármely más atom, vagy atomcsoport), de adott kettőskötés két különböző pillératomján lehet egy-egy azonos szubsztituens (de ezeknek sem kell szükségképpen azonosaknak lenniük). B/ C5H8 szerkezeti izomérek száma 3.
30
IV. Aromás szénhidrogének (monociklusok és kondenzált származékok) 1. Az alábbi vegyületek közül válassza ki 1/ az aromásokat 2/ az antiaromásokat 3/ a nem aromásokat. Választását indokolja! CH
CH2
CH
CH2
A/
N
NH
C/
D/
H/ B/
E/
F/
I/
G/ OH N
Q/ R/
N J/
K/
L/
M/
N/
O/
P/
2. Állítsa elő szelektíven az alábbi aromás szénhidrogéneket! CH3 CH2CH2CH2CH3
A/
H3C
C
H3C CH3
B/
CH2CH2CH3
C/
31
CH3 CH
D/
OH
3. Mi képződik az alábbi reakciókban? CH3
FeBr3
forró KMnO4
Br2
majd H
hν / hő
forró KMnO4
F
majd H
C
H
CH3 CH(CH3)2
CH2CH3 Br2 hν / hő
CH
CH3
CH3
A + B
Br2
forró KMnO4
D
3 Cl2 hν
G
majd H
I
CH2 Br2
E
4. Adja meg az alábbi aromás szénhidrogének, illetőleg szénhidrogén csoportok nevét! CH3
H3C
CH
CH3
CH2CH2CH3
CH
CH2
CH2CH2CH3
CH3
B/
C/
CH
CH2 D/
I/
CH
C
J/
K/
CH2CH3 E/
L/
5. Hogyan reagál a naftalin az alábbi reakciókban? A/ B/ C/ D/ E/ F/ G/
CH2
F/
G/
CH3
A/
H/
CH3
V2O5 / levegőn hevítés Br2 HNO3 / H2SO4, hevítés cc. H2SO4, 80OC cc. H2SO4, 160OC CH3COCl, AlCl3, CS2, -15OC CH3COCl, AlCl3, nitrobenzol, 40OC
H/ I/ J/
Na / NH3, EtOH H2 / Ni CrO3 / CH3COOH
32
6. Állítsa elő naftalinból az alábbi vegyületeket! CN
A/
Br
CH2CH2CH3
B/
C/
7. Sorolja fel
A/ az aromás B/ az antiaromás vegyületek 1H NMR spektroszkópiás jellemzőit!
33
Br
IV. MEGOLDÁSOK 1. Csoportosítás 1/ Aromás vegyületek: A/, C/, H/, K/, O/, Q/, R/. 2/ Antiaromás vegyületek: G/, I/, J/. 3/ Nem aromás vegyületek: B/, D/, E/, F/, L/, M/, N/, P/. Indoklás (aromás, illetőleg antiaromás rendszerek definícióinak figyelembevételével):
1/ Aromás H/
K/
4n+2 n=0
4n+2 n=1
2/ Antiaromás O/
4n+2 n=1
3/ Nem aromás B/
sp3
sp3
I/
J/
4n n=1
4n n=1
sp3
D/
E/
M/
sp3
NH
sp3
P/ N
N
sp3
sp3
1/ Aromás: A/ 1,4-divinilbenzol (benzolszármazék) C/ heteroaromás vegyület Q/ 1,4-hidrokinon (benzolszármazék) R/ (4n+2) π-elektron (n=3) 2/ Antiaromás:
G/ (4n) π-elektron (n=1)
3/ Nem aromás:
B/, D/, E/, P/ a vegyület gyűrűs, de a delokalizáció lineáris F/ mindegyik atom sp2 hibridállapotú ugyan, de a delokalizáció nem gyűrűs (úgynevezett keresztkonjugált rendszer, azaz elágazó delokalizált rendszer) L/ lineárisan delokalizált rendszer M/ izolált kettőskötést tartalmazó diolefin (a vegyület ugyan gyűrűs, de a delokalizáció alapfeltétele sem áll fenn, mivel a vegyület izolált kettőskötéseket tartalmaz) N/ nem koplanáris a gyűrű (azaz a gyűrű atomjai nem esnek egy síkba)
34
2.
O
C
CH2CH2CH3
O B/
CH3CH2CH2CH2Cl
Zn / Hg
CH3CH2CH2CCl
AlCl3
HCl, hõ
AlCl3 O O
CH2CH3
CH3CH2CCl
CH3CH2CH2Cl AlCl3
D/
C
A/
Zn / Hg
AlCl3
HCl, hõ
C/
3. CH3
CH3
CH2Br
Br
CH
CH3
Br
CH
CH2 Br
COOH
COOH
Br
Br A/
B/
C/
D/
4. A/ 1,2-dimetilbenzol [o-xilol] B/ izopropilbenzol [kumol] C/ propilbenzol [izokumol] D/ 1,4-divinilbenzol E/ 4-etil-2-metil-1-propilbenzol F/ m-tolil CH2CH2CH3 1 6
2
CH3
4
G/ benzil H/ fenil I/ o-fenilén J/ benzilidén (benzál) K/ benzilidin (benzotri) L/ hexa-1,3,5-trienilbenzol 1
3
E/
5 6
4
2
3
5
E/
L/
CH2CH3
35
F/ és G/
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
COOH
Cl
H/
I/
5. Br
O
SO2OH
NO2
SO2OH
COOH O
- H2O COOH O
A/
B/
O
CH3
C/
D/
E/
O
O CH3
1-acetonafton F/ 55%
H/
2-acetonafton 35%
G/
I/
J/
O
90%
6. NO2
N
NH2
N Cl
HNO3
1/ Fe, HCl
H2SO4
2/ HO
O
NaNO2 / HCl
Br2
CH2CH3
Zn / Hg HCl, hõ
N Br NaNO2 / HCl
B/
C/
N Br
0oC Br
H3PO2 Br
7. Aromás vegyületek
Antiaromás vegyületek
gyűrűn kívül
paramágneses eltolódás
diamágneses eltolódás
gyűrűn belül
diamágneses eltolódás
paramágneses eltolódás
36
A/
Cl NH2
O CH3CH2CCl AlCl3
CuCN KCN hevítés
0oC
V. Alifás halogénvegyületek 1. Nevezze el az alábbi vegyületeket mind szubsztitúciós, mind csoportfunkciós nómenklatúra szerint! A/ CH3Br
B/ CH3CH2Cl
C/ CH3CH2CH2I
D/ CH3CHCH3
E/ CH3CHCH2Br
F
CH3
CH3 F/ CH3CH2CHBr
G/ CH3CCl
H/ H2C
CHCH2Cl
I/ Cl
CH3
CH3
2. Írja fel az alábbi csoportok, illetve vegyületek képletét! A/ klórmetil B/ 2-klórbutil C/ 3-klórbutil D/ 3-klór-2-metilbutil E/ jódmetilciklohexán F/ benzil-jodid (aromás) G/ 1-bróm-1-metilciklopentán H/ brómmetilciklopentán I/ 1,3-dibrómbután 3. Osztályozza rendűség szerint az alábbi alkil-halogenideket! CH3
CH2CH2CH3
CH2CH3
A/ CH3CHCH2Cl
B/
C/ CH3CH
Br
Cl
D/ CH3CH2CHCH2CH3
Cl CH2CH3 Br E/
Cl
F/ (CH3)3CCH2Cl
G/ (CH3CH2)3CCl
H/
I/ CH3CH2CH2I CH3
4. Állítsa előA/ a megfelelő alkoholból kiindulva; B/ a megfelelő - szükség szerint helyettesített - oxovegyületből kiindulva az alábbi halogénvegyületeket! A/ I. CH3CH2Cl
B/ I. CH3CH2C
Br Br
CH3
Cl Cl
II. CH3CCH3
II.
Br Br III. H3CCHCH3
CH3 Cl III.
Cl
F
CH
C Cl
37
CH3
5. Állítsa elő a megfelelő (azonos szénatom számú) alkil-halogenidből kiindulva az alábbi vegyületeket! OH A/ CH3CHCH2OH
B/ CH3CHCH2OCH3
CH3
CH3
C/
CHOH
D/
CH2SCH3
CH3
CH3 E/ CH3CHNH2
N
F/
CH2CH3
G/
CH3C
CH3
CCH
CH3
CH3
CH3
O H/ CH3COCH2CH3
6. Hogyan reagál a propil-jodid az alábbi reagensekkel? A/ Ph3P [trifenil-foszfin] F/ AgNO2 G/ NaH
B/ NaN3 C/ KCN D/ AgCN E/ NaNO2 H/ H2C(COH)2 [propándial] / NaOCH2CH3
7. Képezzen jodoformot az alábbi vegyületekből! Írja fel a közti termékeket is. O
CH3
CH3
A/ CH3CCH3
C/ CH3C
B/ CHCH3
O
CCH3
D/ CH3CH
O
OH
C
CHCH3
E/ (CH3)3C
CH3 OH
C
CH3
O
OH
8. Mely metil-ketonokat lehet felhasználni az alábbi karbonsavak haloform-reakcióval történő előállítására? O A/
B/ (CH3)2CHCOH
C/
HO
O
O
C
C
OH
COOH
9. Állítsa elő a következő vegyületeket eliminációs reakcióval olyan kiindulási vegyületből, amelyből főtermékként a feltüntetett olefinek képződnek! CH2 A/
B/ CH3CH2CH
CH2
C/ CH3CH2CH
H3C
10. Melyik olefin lesz a főtermék a következő eliminációs reakcióban? CH3 CH
CH
CH3
CH3 OH
38
H2O / H hevítés
CHCH2CH3
11. Mi lesz a fő alkén termék a megadott vegyület E2 dehidrohalogénezési (-HCl) reakciójában? Mi a reakció szterikus feltétele?
Cl
CH3
12. Mi képződik az alábbi vegyületek lúggal lejátszódó E2 eliminációs, illetve SN2 szubsztitúciós reakciójában?
A/ CH3 CH3CH2
B/ CH3 CH3CH2
Br H CH3
H
Br CH3 H
H
13. Írja fel az E2 reakcióban képződő Hofmann-, illetve Zajcev-termékek képletét az alábbi vegyületek esetében: A/ 3-bróm-2-metilpentán B/ 1-klór-1-metilciklohexán.
14. Rendezze növekvő stabilitási sorrendbe az alábbi karbokationokat! A/
B/
CH2
C/
C
CH3 CH3
15. Az alábbi vegyületpárok közül melyek reagálnak gyorsabban nukleofil reagenssel SN2 reakcióban? Indokolja válaszát!
A/
Br vagy
CH2CH2Br
B/ CH3CH2CH2Cl vagy CH3CHCH3 Cl CH3
C/
Cl vagy
D/ CH3CH2CH2CH2Cl vagy CH3C
I
CH3
39
Cl
V. MEGOLDÁSOK 1. A/ B/ C/ D/ E/ F/ G/ H/ I/
Szubsztitúciós név
Csoportfunkciós név
brómmetán klóretán 1-jódpropán 2-fluorpropán 1-bróm-2-metilpropán 2-brómbután 2-klór-2-metilpropán 3-klórprop-1-én klórciklopentán
metil-bromid etil-klorid propil-jodid izopropil-fluorid izobutil-bromid szek-butil-bromid terc-butil-klorid allil-klorid ciklopentil-klorid
2.
CH2I
A/ ClCH2
B/ CH3CH2CHCH2
C/ CH3CHCH2CH2
Cl
D/ CH3CHCHCH2
Cl
E/
Cl CH3
CH2I Br
F/
H/
G/
I/ CH3CHCH2CH2Br
CH2Br
CH3
10 A, F, I
3.
20 C, D, E
Br
30 B, G, H
4. A/ I. CH3CH2OH
SOCl2
CH3CH2Cl
OH
Br PBr3
II.
B/ I. CH3CH2C
O
PCl5
CH3 II. CH3CCH3
Br PBr3
III. H3CCHCH3 OH
SbF5
H3CCHCH3
III. HO
CH3
40
PCl5
CH C
F
Cl
Br CH3
Br
CH3
CH3CCH3
O OH
Cl
CH3CH2C
O
CH3 Cl
CH Cl
C CH3
Cl
5. Cl
CH3 CHCl
H2O / H
CH3CHCH2Cl
CH3CHCH2ONa + CH3I
A/
hevítés
CH3
H2O / H
B/
-NaI
C/
hevítés
CH3 O
O
H3C CH2SH + CH3I
-HI
H3C CHCl + NaN
D/
-NaCl
H3C
CH
N
H3C
O CH3
O H2NNH2 hevítés
CH3 NH + BrCH2CH3
CH3C
F/
-HBr
CH3
CNa + ClCH
G/
vagy:
O
O
CH3 CH3
CH3CONa + CH3CH2Cl
CH3Cl + NaC
H/
-NaCl
CCH
E/ +
G/ CH3
HN HN O
6. A/ CH3CH2CH2P(Ph)3 I E/ CH3CH2CH2NO2
B/ CH3CH2CH2N3
C/ CH3CH2CH2CN
F/ CH3CH2CH2ONO
G/ CH3CH2CH3
D/ CH3CH2CH2NC H/ CH3CH2CH2CH(COH)2
7. I2
A/ CH3CCH3
NaOH
CH3CCI3
O
CH3COO Na + CHI3
O CH3
CH3
I2
B/ CHCH3
oxidáció
OH C/ CH3C
I2
CCH3
O
O
CI3C O
CCI3
D/ CH3CH OH
E/ (CH3)3CCCH3 O
I2
CONa
O
O
O
NaOH
NaOC
CH3
O
(CH3)3CCCI3 O
+ CHI3
CCI3
O
CH3C
CH3
NaOH
CCH3
O
CH3
I2 C CHCH3 oxidáció CH3 OH
CH3
I2
C
CCH3
I2
CH3 O
NaOH
CONa + 2 CHI3 O
CI3C O
(CH3)3CCONa + CHI3 O
41
CH3
CH3 C
CCI3
CH3 O
NaOH
NaOC O
C
CONa + 2 CHI3
CH3 O
8. O CH3 A/
(CH3)2CHCCH3
H3C
O
O
C
C C/
B/
O
CH3
9. A/
CH2X
CH2 bázis hevítés -HX
H H3C
H3C
X= -N(CH3)3
A funkciós csoportnak tehát mindenképpen az oldallánchoz kell kapcsolódnia, mert különben kétféle termék képződhet összemérhető arányban: CH3
H3C
H
H
fõtermék
CH2 X
CH2
H3C H3C melléktermék B/
CH3CH2CHCH2
X
CH3CH2CH
CH2
H C/
CH3CH2CH2CHCH2CH3
CH3CH2CH
X
10. CH3C CH3
CHCH3 (Zajcev termék)
42
CHCH2CH3
11. A/ H
H -HCl
konformáció változás Cl
CH3
Cl
CH3
CH3 B/
-HCl
CH3
A/ főtermék (több alkilcsoporttal szubsztituált olefinkötést tartalmaz) B/ melléktermék (kevesebb alkilcsoporttal szubsztituált olefinkötést tartalmaz) A reakció szterikus feltétele: a leváló csoportok (H, Cl) antiperiplanáris állása. 12. A/ H3C H3CCH2
E2
C
B/
CH3 CH3CH2
SN2
H3C H3CCH2
H CH3
C
CH3 H
CH3 H
C
CH3 CH3CH2
OH
H
C
OH H CH3
H
13. Br A/
H3C
CH3CHCHCH2CH3
- HBr
CH3
C
CHCH2CH3
H3C
Zajcev +
H3C CHCH H3C
Cl B/
Hofmann
CH3
CH3
CHCH3
CH2
+
- HCl Zajcev
14. B/ < A/ < C/
43
Hofmann
15. A/ Az 1-bróm-2-feniletán gyorsabban fog reagálni, mivel a brómbenzol (ez egy arilhalogenid) nem vihető SN2 reakcióba. B/ A propil-klorid fog gyorsabban reagálni, mert ez egy primer alkil-halogenid és az ehhez a reakcióhoz tartozó átmeneti állapot sztérikusan kevésbé gátolt. C/ A jódciklohexán reagál gyorsabban, mivel a jód jobb távozó csoport, mint a klór, ugyanis a jód jobban polarizálható. D/ A butil-klorid fog gyorsabban reagálni nukleofilekkel, mert ez egy primer alkil-halogenid és az SN2 reakció átmeneti állapota sztérikusan kevésbé gátolt. Tercier alkil-halogenidek viszont nem vesznek részt SN2 reakcióban.
44
VI. Alkoholok, fenolok, éterek 1. Nevezze el az alábbi vegyületeket! CH2CH3
CH3 H3C
C
CH2OH
CH3CH
CH2
OH
OH
CH3 A/
B/
E/
CHCHC
CHCHCHCH2OH CH2Cl
C/
OH
H3C G/
CCH2OH
CH2CH2CH2OH
H2C
CH3
H3C H2C
CHCH2CH3
HO
F/
Cl
H H3C H
D/
H C
CH2OH
C C
C
C
HOCH2C
CH2CH2Cl
C
CCH2OH H/
H
2. Írja fel a képletét: A/ 2-metilbután-2-ol B/ ciklohex-2-én-1-ol C/ transz-4-etilcikohexán-1-ol D/ 4-ciklohexilhepta-1,6-dién-4-ol E/ 2-hidroximetilheptán-1,6-diol F/ ciklopentán-metanol G/ 6-bróm-4-klórmetilhexa-2,5-diin-1-ol
3. Nevezze el az alábbi vegyületeket! A/
OH
B/
OH
OH
C/
D/
OH
OCH3
Cl
O2N
O2N
CH2OH
NO2
4. Írja fel a képletét: A/ pirokatechin B/ rezorcin C/ hidrokinon D/ p-benzokinon E/ m-krezol F/ hidroxi-hidrokinon G/ diizopropil-éter H/ fenil-metil-éter
5. Milyen kiindulási vegyületekből tudná előállítani Grignard-reakcióval az alábbi alkoholokat? A/ n-butanolt B/ szek-butanolt C/ terc-butanolt
45
Br
6. Hogyan reagál az alábbi vegyületpár, illetve bifunkciós vegyület a Grignard-reakció körülményei között? A/
MgBr
O
B/ dietil-éter
H3C
Mg
Br
C
+
O
THF (THF: tetrahidrofurán, oldószer)
CH2CH3
7. Ismertessen három lehetőséget az alábbi vegyület Grignard-reakcióval történő előállítására! H3C
CH3 CH
CH2 C
CH3
OH
8. Állítson elő: A/ n-propanolból izopropil-alkoholt B/ acetonból izopropil-alkoholt C/ fenolt a megfelelő arilszulfonsavból D/ 2-naftolt aromás aminból!
9. Írja fel az alábbi reakciók hiányzó termékeit! A/
CH3CH2CHCH2Cl
NaOH SN2
Na
I.
CH3Br
II.
HI
III.
IV. + V.
CH3 B/
VIII.
OH
CH3CH2I
I.
NaOH
II.
(CH3CO)2O
Br2 / CCl4
híg o
HNO3
0C
VII.
AlCl3
III. + IV.
Br2 V.
Br2
VI.
10. Milyen alkil-halogenidek szükségesek az alábbi alkoholok SN2 reakcióval történő előállításához? OH A/
CHCH3
OH B/ CH3CH2CHCH2CH3
OH C/
(S) -
CH2CHCH3
D/
(CH3)3C
H H
46
OH
11. Osztályozza a következő alkoholokat az alábbi besorolás szerint: metil- primer, szekunder, tercier, illetőleg allil-, vagy benzil-alkohol! OH CH3OH
CH3CH2OH
A/
B/
(CH3)2CHOH
C/ OH
G/
(CH3)3COH
CH3CH
D/
HO
H/
CHCH2OH
CHCH3
E/
F/ OH
CH3
I/
12. I/ Állítson elő fenolból: A/ szalicilsavat B/ szalicilaldehidet C/ fenil-propionátot D/ szalicilalkoholt E/ 2-(dimetil-aminometil)-fenolt II/ Állítson elő metanolból etanolt szénatomszám-növelő eljárással úgy, hogy a végtermék mindkét szénatomja metanolból származzék!
47
VI. MEGOLDÁSOK 1.
A/ 2,2-dimetilpropán-1-ol B/ propán-1,2-diol C/ 4-szek-butilpropán-1-ol D/ 2-etil-3-klórmetilpent-4-én-1-ol E/ 4-vinilhept-2-in-1,7-diol F/ 5-klór-2-metilciklohexán-1-ol G/ (2E, 4Z)-2-(2-klóretil)-3-[(E)-prop-1-én-1-il]-hexa-2,4-dién-1-ol H/ but-2-in-1,4-diol 2
CH3 3
2
H3C
3
1
C
CH2OH
2
CH3CH
CH2
OH
OH
CH3 A/ 3
4
H2C
B/
5
6
7
4
6
G/
5
3
CHCHCHCH2OH 2
1
CH2Cl
C
1
3
2
5
4
C
C
C
C
2
H H3C
Cl
H2C
CHCH2CH3
H
C
6
4
4
C/
3
1
5
CH3
5
H3C
3
F/
CH2CH3
1
6
2
CCH2OH
CH2CH2CH2OH
E/
HO
OH
H3C
2 1
CHCHC
1
3
H
D/
1
CH2OH
1
2
CH2CH2Cl 1
H
3 4
HOCH2C
CCH2OH H/
2
2. 1 4
3
CH3
3
A/ CH3CH2C
2
2 1
4
B/
OH
OH
CH3
3.
3
2
5
5
4
3 2
OH OCH3 2
Cl
5
4
F/
OH
CH2CH 5
G/
CH2OH
CH2
6
7
OH
C/
1 2
6
5 4
3
C
CH
C
6
5
4
3
CCH2OH 2 1
OH
D/
1 2
6
2
6
BrC
OH
1
O2N
CH2
CH2Cl
5 3
1
CH2CH C
CH2CH3
1
B/
1 6
D/
CH2OH
A/ 5-klór-2-metoxi-4-nitrofenol B/ 3-hidroximetil-5-nitrofenol C/ 3-benzil-5-fenilfenol D/ 3-bróm-5-nitrofenol
A/
4
4
6
2
3
H
1
H
H3CCHCH2CH2CHCH2CH2OH 76
C/
6
5
OH E/
HO
4
3
O2N
CH2OH
NO2
48
5 4
3
Br
4.
OH
OH
OH
OH
O
OH 1
OH
OH
6
2
5
OH A/
B/
C/
OH
O
D/
CH3CHOCHCH3
G/
H/
O
O C
O
CCH3 vagy:
B/ CH3CH2Br +
H
OH
F/
OCH3
5. H
4
E/
CH3 CH3
A/ CH3CH2CH2Br +
3
CH3
CH3
CH3CH2C + CH3Br
H
C/ CH3Br + O
C CH3
H
6. OH A/
C
CH3 CH2CH3
B/ OH
CH3
7. CH(CH3)2 MgBr
CH(CH3)2 A/
CH2 MgBr
C
+
CH3
B/
A/
CH3CH2CH2OH
H2SO4 180oC
SO2OH C/
CH2C
O
CH2
H2SO4 H2O
B/
OH
OH
1/ NaHSO3 2/ NaOH 3/ H2O / H
49
CH3CCH3 1/ NaBH4 O
OH H3O
+
BrMg
CH3
O
CH3CHCH3
ONa NaOH felesleg, hevítés
NH2 D/
CH3CH
C/
CH2CCH3
O
8.
CH(CH3)2
+
2/ H3O
CH3CHCH3 OH
9. A/
CH3CH2CHCH2OH
CH3CH2CHCH2ONa
CH3CH2CHCH2OCH3
CH3
CH3
CH3
CH3
I.
II.
III.
IV.
B/
OH
OH
O
CH3CH2CHCH2OH
V.
OH NO2
OCCH3
CCH3 I.
II. O
III.
NO2 IV.
O
OH
OCH2CH3
OH Br
CH3I
Br
Br
Br
Br
Br V.
Br
Br
VI.
VII.
VIII.
10. Br A/
CHCH3
Br B/ CH3CH2CHCH2CH3
Br C/
(R) -
CH2CHCH3
D/
(CH3)3C
Br H
11. A/ metil-alkohol o B/ primer (1 ) o C/ szekunder (2 ) o D/ tercier (3 ) o E/ allil-alkohol típus (1 ) o F/ benzil-alkohol típus (2 ) o G/ 2 , benzil o H/ 3 (de nem allil) o I/ 2 , allil
50
H
12. I/ OH
O
OH
C B/
O OCCH2CH3
C/
O
A/
2/ H3O O HO
H2C
HCH
OH
1/ CO2
NaOH
2/ H2O, majd H
(CH3CH2CO)2O
OH
C
1/ CHCl3 + KOH
H
ONa
O + (CH3)2NH Mannich-reakció
OH
OH CH2OH
CH2N(CH3)2
D/
E/
II/
CH3OH
SOCl2
CrO3 / piridin H2C
Mg absz. éter CH3MgCl
O
Grignard-reakció
NH4Cl CH3CH2OH
51
CH3Cl
VII. Aromás halogénvegyületek, szén-kén kötést tartalmazó vegyületek, alifás és aromás nitrovegyületek 1. Nevezze el az alábbi vegyületeket! ClCH2CH2
CH3 CHCH3
CH3CH2
ICH2CH2CH2Br B/
A/ SH
CH3CH2CHCH3 E/
CH3CH C/
CHCHCH3 Cl
CH3O
S
G/
O
SH
OCH2CH3
CH2CH3 H/
S
OCH3
OH OH
O
S
O
O
CH3
S
CH3
CH3CH2
K/
S
O
J/
O CH2CH3
CH3
L/
S
CH3 O
M/ O H3C
nemkötő elektronpár
S CH3
CH3 CHNO2 CH3CH2
S
O I/
O
CH3
D/
Br O
O
F/
CHCH2CH2CH
O2NCH2CH2
O/
O2N
N/
NO2
Q/
P/
2. Osztályozza a következő vegyületeket az alábbi besorolás szerint: vinil-halogenidek, allil-halogenidek, benzil-halogenidek, aril-halogenidek! Br H3C
CH
CHCH2Br
H3C
A/
CCH3
CH
CHCH3
B/
H3C
CH C/
CH
CHCH3
BrCH2 D/
Br
52
3. Írja fel az alábbi reakciókat! CH3
CH3
O
Cl2 FeCl3
Cl2
I.
hν / hevítés
A/
B/
H2C
O
ZnCl2
Cl NO2
NO2 CH3CH2ONa
IV.
D/
E/
V. F/
NO2
NO2
4. Állítson elő naftalinból: A/ 2-naftolt B/ naftalin-2-karbonsavat a megfelelő aromás szulfonsav származékon keresztül! 5. Állítsa elő az alábbi vegyületeket acetanilidből kiindulva! CH3 H2N
N
SO2N A/
III.
C/
NO2
O2N
O
Br
II.
OCH3
OCH3
N
H2N CH2CH3
SO2NH B/
53
N
(CH3)2NH
VI.
VII. MEGOLDÁSOK 1. 1
5
2
ClCH2CH2
3
3
CHCH3 CH3CH2
2
1
ICH2CH2CH2Br
1
2
CH3CH
B/
A/
3 4
C/
4
5
5
1
CHCHCH3 Cl
3
2 1
CH3
CH3CH2CHCH3 E/
SH
2 2
2
CHNO2 CH3CH2 4
3
1
O2NCH2CH2
O/
3
4
D/
Br
1 4
2
CHCH2CH2CH
O2N
4
6
CH3
3
1
Q/
P/
CH3
NO2
5
A/ 1-klór-3-metilpentán B/ 1-bróm-3-jódpropán C/ 4-klórpent-2-én D/ 1-bróm-4-metil-pentilbenzol E/ bután-2-tiol F/ tiofenol G/ metil-etil-szulfát H/ etánszulfonsav I/ benzolszulfonsav J/ metil-benzolszulfonát K/ dimetil-szulfid L/ dietil-szulfoxid M/ dimetil-szulfon N/ (S)-metil-4-tolil-szulfoxid O/ 2-nitrobután P/ 2-nitro-etilbenzol Q/ 1,4-dinitrobenzol 2. A/ allil-halogenid B/ vinil-halogenid C/ aril-halogenid D/ benzil-halogenid 3.
Cl
CH2Cl
OCH2CH3
OCH3
CH2Br
O2N
I.
II.
NO2
III.
IV.
54
CH2Cl
N(CH3)2
NO2
V.
NO2
NO2
VI.
NO2
4. SO2OH
cc. H2SO4
CN
KCN ömlesztés
160oC
1/ NaOH felesleg hevítés
H2O / H forralás
2/ H OH
COOH
2-naftol
naftalin-2-karbonsav
5. O O
O
CH3CNH
H +
O
HO
S
- HCl
AcNH
Cl
S
OH
S O
O
OH AcNH
S
O
S O
AcNH
SO2Cl N
CH3 HN
H2N
+
NH2
CH2CH3
N
H2N
N
NH
CH3
AcNH
SO2NH NH2 AcNH
SO2NH N
CH2CH3 HCl forralás, majd semlegesítés
O
HO
O
AcNH
O
+
Cl
SO2NH
HC +
NH A/
55
C
HCl forralás, majd semlegesítés
CH O
B/
Cl
OH
VIII. Alifás és aromás aminok, aromás diazo- és azovegyületek, diazometán 1. Nevezze el az alábbi vegyületeket! NH2
CH3 NH2
CH3CH2CHNH2
OH
CH2OH
H2NCHCH2CCHCH3
CH3
HOCH2CH
CHCHCH2Cl
A/
B/
CH3
C/
NHCH2CHCl
NH2
N
CH3
O2N
NH
CCH
CH2
OH
CH3
D/
N Cl N
N
Cl F/ SO2OH
E/
G/
H/
2. Írja fel a következő vegyületek, illetve csoportok képletét: A/ 2-metilbutil-1-amin B/ etil-izopropil-amin C/ pentán-1,2,5-triamin D/ 2-bróm-3-(3-metoxi-5-nitrofenil)-propil-1-amin E/ 3-nitro-N-metilanilin F/ 1,3-bisz(dimetilamino)-propán
G/ aminometil H/ metilamino I/ dietil-aminometil
3. Osztályozza az alábbi vegyületeket a következő szempontok szerint: primer (1o), szekunder (2o), tercier (3o) amin primer (1o), szekunder (2o), tercier (3o) amin sója kvaterner ammónium-só. Br
Cl CH3CH2CHNH2 A/
CH3
NH B/
(CH3CH2)3N C/
N H D/
CH3
CH3NH3Cl E/
(CH3)2NH2Cl F/
4. Állítson elő szelektíven: A/ propil-1-amint E/ 2-feniletil-1-amint benzil-kloridból B/ diizopropil-amint F/ 1-feniletil-1-amint oxovegyületből! 1/ alkil-halogenidből 2/ oxovegyületből C/ N,N-dimetilbutil-1-amint D/ N-(1-butil)-piperidint Leuckart-Wallach féle reduktív alkilezéssel
56
N G/
CH3
5. Hogyan reagál A/ az etil-amin
B/ az N-metil-N-propilamin
az alábbi vegyületekkel? O 1/ CH3CCH3
O
1/
O 2/ ClCOEt
CH3I felesleg, majd Ag2O / H2O hevítve
2/
O O
O
3/ CH3COCCH3
3/
C Cl
6. Hogyan reagálnak salétromossavval az alábbi vegyületek? CH3
NHCH3
NH2
CH3CHNH2
(CH3CH2CH2)2NH
A/
B/
N(CH3)2
(CH3)3N
C/
D/
E/
F/
7. Írja fel az alábbi reakciósorokat! O A/
C/
O H2 / Pd
I.
(CH3)2NH2Cl + C + CH3CH2CN H CH3
II.
B/
CH3CH2CNH2
NaOBr NaOH
NH2 (CH3CO)2O
V.
HNO3 / jégecet o
0-5 C
VI.
1/ H3O forralás 2/ Na2CO3
VII.
IV. O XI.
0-5oC
VIII.
1/ Fe / HCl 2/ Na2CO3
HCl O
NaNO3 / HCl
O
CH CH
X. O
XII.
57
NaNO2 Cu 2O
IX.
III.
8. Írja fel az alábbi reakciók termékeit! VIII.
X. Cu2CN2 KCN
IX.
HBF4
NaNO2 / HCl
NH2
melegítés
I.
0-5oC
H2O / H2SO4 CuSO4 100oC
1/ KHS
1/
N
N Cl
II.
III. 2/ H3O
SnCl2 / HCl
2/ H3O
NH2
IV.
VI.
VII. O
V.
9. Állítsa elő diazónium són keresztül az alábbi vegyületeket! Br
NO2
A/
B/
NO2
C/ O2N
Br
Br
OH
anilinból
N
N
OCH3
kapcsolási reakcióval a megfelelő vegyületpárból
nitrobenzolból
10. Hogyan reagál a diazometán az alábbi vegyületekkel? O
O A/
CH3CH2COH
B/
C/
OH
58
OH D/
CH3CH2OH
VIII. MEGOLDÁSOK 1. 4
1 3
NH2
2
1
CH3CH2CHNH2 1
3 2
6
CH3
5
A/
B/
NH2
2
1
6
2
NH
CH3
CCH
CH2
OH
CH3
D/
2
N
CH3
3
5
N Cl
3
N
2
6
3
HOCH2CH
6
CHCHCH2Cl
4
2
3
4
4
NHCH2CHCl
5
5
C/
NH2
CH2OH
2 1
H2NCHCH2CCHCH3
4
1
4
OH 3
3
1
O2N
CH3
N
1
Cl
F/ SO2OH
E/
G/
H/
A/ szek-butilamin B/ transz-ciklohexán-1,2-diamin C/ 3-(2-aminopropil)-6-klór-5-metilhex-3-én-2-ol D/ 3-metilamino-2-vinilbután-1,2,4-triol E/ 5-klór-2-nitroanilin F/ 4-(2-klór-propilamino)-benzolszulfonsav G/ benzoldiazónium-klorid H/ azobenzol 2. 1
2
3
4
H2NCH2CHCH2CH3
CH3
A/
2
3
4
5
NH2
B/
D/
OCH3 2
1
1
C/
3
6
H2NCH2CHCH2CH2CH2NH2 CH3
CH3
E/
1
CH3CH2NHCH
4
5
O2N
H2NCH2CHCH2 2 3
Br
NHCH3 1
H3C
2
6
1
2
3
H3C
5 3 4
CH3 H2N
NCH2CH2CH2N NO2
CH2
CH3 NH
CH3 F/
G/
H/
3. A/ primer amin B/ szekunder amin C/ tercier amin
D/ tercier ammónium-só E/ primer ammónium-só F/ szekunder ammónium-só G/ kvaterner ammónium-só
59
CH3CH2 CH3CH2
N I/
CH2
4.
O
O +
N K
ClCH2CH2CH3
H2NNH2
NCH2CH2CH3
-KCl
CH3CH2CH2NH O
+ O
O
A/1
NH O A/2
NH
NH NH3
CH3CH2CH
1/ NaBH4
CH3CH2CH
O
CH3CH2CH2NH2
2/ H B/1 O S
N Na
O
CH3
CH3
CH + Br
CH
CH3 C
CH(CH3)2
CH3
CH3
H3C B/2
CH(CH3)2 SO2N
H3C
CH3
H3C
O + H2NCH
C CH3
H3C
melegítés
NaBH4
CH
N
CH(CH3)2
H
HN
+
SO2OH
CH(CH3)2
CH(CH3)2 HN
CH3
CH(CH3)2 O
O C/
CH3CH2CH2CH2NH2 + 2 HCH
CH2OH CH3CH2CH2CH2N CH2OH
CH3
2 HCOH CH3CH2CH2CH2N
- 2CO2
CH3
O O D/
NH +
CH3CH2CH2CH
CH2Cl
N
CH2CN KCN
E/
CHCH2CH2CH3
HCOH
N
- CO2
2
H2 / Pd
CH2CH2CH2CH3
1
CH2CH2NH2
aprotikus oldószer
C
NH2
NOH
O
F/
OH
CH3
H2NOH
C
CH3
60
CH redukció
1
CH3 2
5. A/ CH3CH2NH2 1/
B/ H3CNHCH2CH2CH3 CH3
NCH2CH3 CH3CCH3
2/
1/
O
CH2CH2CH3
CH3CH2NHCOEt
CH3
O 3/
N
2/
H3C
N
CH3CH2NHCCH3
I CH2CH2CH3
N(CH3)3 + H2C
CHCH3
CH3 O 3/
C N
CH3 CH2CH2CH3
6. CH3 N
CH3 CH3CHOH
(CH3CH2CH2)2N
A/
N
O
N
N
(CH3)3NH NO3
B/
C/
D/
N
O
E/
N(CH3)2
O N F/
7. CH3
CH3 (CH3)2N
CH
CH
C
(CH3)2N
N
I. CH3 (Mannich-reakció terméke)
NH2
N NO2
VII.
N Cl
CH
CH3
II.
CH2NH2
O
NHCCH3
NHCCH3 NO2
IV.
V.
VI.
NH2 NO2
IX.
NH3Cl
CH3CH2NH2 III. (Hofmannlebontás terméke)
NO2
NO2
VIII.
CH
O
NH2
X.
61
N
N
XI.
N
XII.
N
8. N
N ] Cl
N
OH
I.
II.
N
OH
SH
III.
IV.
NH2 NHNH3Cl
N
VI. NH N
N
F
CN
IX.
X.
N
VII.
V.
N BF4
VIII.
9. NH2
NH2 Br
N Br diazotálás
3 Br2
Br
Br H3PO2
Br NO2
N ] Cl
Br
NO2
NO2
NO2 (NH4)2S
HNO3 H2SO4 melegítés
A/
diazotálás
NO2
hidrolízis N
NH2
B/
N] Cl
NO2 O2N
N
N] HSO4
+
C/
OCH3
10. O
O A/
CH3CH2COCH3
B/
C/
OCH3
62
OCH3
D/
Nem történik reakció, mert az alkohol nem kellően savas karakterű
IX. Alifás és aromás oxovegyületek (aldehidek és ketonok) 1. Nevezze el az alábbi vegyületeket! O
O
A/ CH3CH2CH O
B/ CH3CCH2CHCH3 O
CH
O
CH3
O
O
O
CH
C
O
D/ HCCH2CHCH2CH
C/ HCCH2CH O
O
O
CH2CH3
E/
O
HCCH2CHCH2CH2CH
CH
CH2CH O
O
CH G/
F/
H/
I/
CH3
Cl OH
O O
J/
O
K/
O
L/
O
2. Írja fel a képletét: A/ 5-brómhexán-2-on B/ diacetil C/ 3-acetilciklohexán-1-karbaldehid D/ butándial E/ szalicilaldehid F/ 2-acetonafton 3. Állítson elő
A/ bután-2-ont B/ butanalt azonos kiindulási acetilénszármazékból addíciós reakcióval! 4. Állítsa elő az alábbi vegyületeket: O
O
CH
C
O
CH2CH3
O
CH
CH
OH A/
B/
CH2CH3
C/
D/
OH
OH
A/ aromás karbonsavszármazékból B/ fenolból kiindulva, kétféle módszerrel C/ fenolból kiindulva D/ fenolból kiindulva
63
5. Hogyan reagál az alábbi reakciókban: I/ az acetaldehid
III/ az acetofenon
II/ a ciklohexanon
IV/ a benzaldehid
A/
CH3CH2OH felesleg / H
A/ NaBH4, majd H
A/
Br2 / H
A/
B/
HOCH2CH2OH / H
B/ CH3NO2 / bázis
B/
I2 / HO
B/
C/ HO
C/ (CH3)2CHNH2 O D/
O
NH2
H
1/ HS
SH
2/ CH3CH2CH2CH2Li / THF
bázis
C/
CH3CH2MgBr, majd H
D/ (CH3CH2)2NH
3/ CH3CH2Br
HCH + (CH3)2NH D/
NaHSO3
C/ 1/2 KCN, H2O O
E/
H2N
D/ HCN
NHCNH2
E/ cc. KOH, majd H
6. Mi képződik az alábbi reakciókban? O
II.
CH3CH2NH2
1/ CH3CH2Li
I.
I.
+
2/ H3O
O
A/
H3C
B/
aldol kondenzáció
O 1/ KOH
CH3I
O
CH3CH2CH2CH2Li
H3CCCH3
II.
II. O
2/ H3O
I.
HC
I.
(CH3)3SiCl
2 H2NOH
HC
C/ III.
D/
O II.
7. Hogyan tudná előállítani: A/ az alábbi imineket oxovegyületből; B/ az alábbi alkoholokat oxovegyületből; C/ az alábbi oxovegyületeket enamin szintézisen keresztül? A/ (CH3)2C
N
CH3
CHCH3
II/ I/
I/ O
NH III/
C/
O CH3C I/
CH3 O C CH3
CH
OH
OH
B/
CH2CCH3 O
O CH3CH2CCH(CH3)2 II/
64
II/
8. Mi lesz a terméke a következő reakcióknak?
O
OH A/
CHCH3
Cl2 / H
I.
Cl2 / H
II.
2 Br2 /HO
B/ O
65
I.
IX. MEGOLDÁSOK 1. O
O A/ CH3CH2CH 3
2
3
CH 2
1
2 3
O 1
O
B/ CH3CCH2CHCH3
1
O
O
CH3
CH
O
6
2
5
3
6
4
O
3
E/
1 2
I/
3
Cl
2
2
3
4
6
3 5
1
1
1
O K/ 5
6
1
4
4
3
2
O 1
5
O
L/
4
3
A/ propanal B/ 4-metilpentán-2-on C/ propándial D/ propán-1,2,3-trikarbaldehid E/ 3-(formilmetil)-hexándial F/ 5-metilciklopent-3-én-1,2-dikarbaldehid G/ 4-hidroxibenzaldehid H/ 3-klórpropiofenon I/ 2-(3-oxohexil)-ciklopropán-1-on J/ 1-ciklohexilpentán-3-on K/ 2-heptilciklopentán-1-on L/ 2-feniloxipentanal 2.
O O
Br
O
A/ CH3CCH2CH2CHCH3 1
2 3
O
4
5
B/ H3CC
6
CCH3
C/
6
2
5
O E/
CH3
C
3
O
D/ HCCH2CH2CH
CH 1
O
4
O
CH OH
F/
8
1
2
3
6 5
66
O
7
4
C
3
5 4
2
O
O
5
O
O 2
4
CH2CH
O
OH
J/
3
HCCH2CHCH2CH2CH
CH
O
2
5
2
D/ HCCH2CHCH2CH
CH2CH3
C
H/
CH3
3
O 1
1
G/ 5
1 2
CH
O
HCCH2CH
1
F/ 4
C/
4 5
O
CH3
3.
CH3CH2C
CH
H2O / H Hg2+
1/ 3 BH3 2/ H2O2 / HO
OH CH3CH2C
O CH2
CH3CH2CCH3 A/ OH
CH3CH2CH
O
CH
CH3CH2CH2CH B/
4. O
Cl
1/ CHCl3 / HO Pd / BaSO4
CH2CH3
A/
2/ H2O
1/ Zn(CN)2 / HCl
3/ H
2/ H2O
C/ D/
D/
O CH3CH2CCl AlCl3
OH 1/
2/
CH2CH2CN HCl / ZnCl2
B/
A/ redukciós reakció B/ 1/ AlCl3 jelenlétében szén-acilezés történik (AlCl3 hiányában az oxigén acileződne) 2/ Houben-Hoesch-reakció C/ Reimer-Thiemann-szintézis D/ Gattermann-reakció
67
5. OCH2CH3 I/
A/
CH3 CH
O B/
H3 C
N
C/
CH3 CH
O
OCH2CH3 OH
CH
NO2
CH(CH3 )2
N
O D/
HCCH2CH2N(CH3 )2
OH N(CH2 CH3 )2
II/
A/
B/
C/
D/ O OH O
O III/
O
O
CCH2Br
CCI3
C
CH
CH
H3 C
HO
ONa
CCH3
D/
E/
B/
O
CH2CH3
IV/ A/
S O
C/ A/
C
NNHCNH2
B/
S 1/ H
O E/
OH
2/
C
S
S
S
C 3/ CH3CH2 S
C
S
C
CH
OH
HO
C/
CN
H
D/
CH2OH intermolekuláris Cannizzaro-reakció
+
6. HO
CH2CH3
O
A/
B/ I/
II/ O
C/
H3C
C
O
NHCH2CH3
I/
O CH2
H3C
C
H3C
O
O
II/
intramolekuláris Cannizzarro-eakció r
CH2
HO
I/ D/
O
H
NOH C
C CH2OH
C H
O H3C
C
CH2
H3C
O
Si(CH3)3
C
CH2
CH3 II/
III/
68
I/
NOH II/
7. H
A/
B/
(CH3)2C
O + H2N
H
CH3
O
1/ NaBH4
I/
CCH3
2/ H2O / H
1/ NaBH4
II/
2/ H2O / H
NH
O
O C/
II/
+ NH3
O O
I/
H
(CH3)2CHCH
(CH3)2C
CHN
(CH3)2CCH
CH3CCl
N
enamin
O CH3C
CH3 C
N
H2O / H
C
Cl
H
CH3
I/
NH
O
N H
CH3CH2CCH2CH3
N
CH3CH2C CHCH3 enamin
CH3I
CH3CH2CCHCH3
H2O / H
CH3
NH
O
I
O CH2CCH3
O
N
N
BrCH2CCH3
H
II/
H2O / H Br
az aromás gyűrűvel konjugált helyzetben levő enamin képződik
8. OH A/
CHCH3
O
CCH3
O Br
2 Br2 / HO
B/
Br O
O
O Cl2 / H
O
69
Cl2 / H
CCH2Cl
III/
X. Alifás és aromás karbonsavak és származékaik 1. Nevezze el az alábbi vegyületeket! O
O
Br
O
1.3
CH3CH2CCl
O
1.4 O
OCH2CH3
1.1
Cl
1.2
CH3C
O
O
1.6
ONa
O
ONa
O
Br
O
O
CH2
CH3CHCOCH2CHCH3
Cl
1.13
1.11
O
O
CH3CH2COCH2CHCH3
CH2
1.10
1.9
O
1.12
O
O
OCH3
1.8
O
Br
O
CH3CH2COCH2CH2CH3
1.7
CH3CHCOCH2CH2CH3
CCH2CH3
O
CH3COCH2CH3
CH3CONa
O 1.5
O
O
O
O
O
Cl
CH2
1.14
OH
1.15 O
O
CH2
1.18
1.17
1.16
OH
OH
OH O
O
O
O
HO
O
O
O CH3CH2CH2CNHCH3
OH
1.22
1.21 1.19
NH2
1.20
O
O
NHCCH3
O
1.23
1.24
O
O
HOCCH2COCH3
O
H3CCOCH2COH
1.25
OCH3
1.26 O
OH
NHCH3 Br
1.27
HCCH2 O
C
NO2
C
CH3CHCH2CHCH2CHCH2
OCH3 CH2CH2CH2CH
CH2
CH C
NHCH3
O
O
1.28
70
CN
CH2
C
OH C
O
O
OH
1.29
2. Írja fel az alábbi vegyületek szerkezeti képletét és szisztematikus nevét! A/ krotonsav B/ izokrotonsav C/ ftálsav D/ izoftálsav E/ tereftálsav F/ szalicilsav G/ piroszőlősav 3. Írja fel a következő reakciókat! A/
KCN CH3Cl aprotikus oldószer
I.
O
H3O forralás
SOCl2
IV.
III.
V.
B/
VI.
CH3CH2COH
PBr3
I.
CH3OH
II.
1/ NaOH
NaOH H2O / H2O2 (részleges hidrolízis)
O 2/ CH3CCl III. II.
NaOBr NaOH
III.
4. Állítsa elő az alábbi vegyületeket! I/
O NHCC(CH3)3
O
C
II/
NHC(CH3)3
A/ etil-acetoacetátból O
B/ dietil-malonátból O
H3C
CH3CCHCH2CH3
CH3CHCOH
COH H3C
CH3 A/
C/ etil-acetoacetátból, illetve dietil-malonátból O
CH3
B/ acilezési reakcióval
C/ N-propilacetamidot butánamidból
5. Hogyan reagál az etil-acetoacetát az alábbi reakciókban: 1/ NaOEt O
O
CH3CCH2COCH2CH3 O
O
CH3CCH2COCH2CH3
O
1/ NaNHEt
COCH2CH3
2/
O
2/ H2C
CH
3/ H3O
hevítés
1/ NaOEt 2/ CH3CH2Br
O I.
O
H
III.
CH3CCH2COCH2CH3 O
II.
O
CH3CCH2COCH2CH3
71
Br2
IV.
6. Hogyan tudná előállítani Michael-addícióval az alábbi vegyületeket? O O
C
O O
CH3CCHCH2CH2CN O
C
CH2CH2COEt
C OEt
A/
CH
NO2
H3C H3C
B/
CH3 COEt O
CH2CH2CN C/
D/
O
O
7. Írja fel az alábbi észterek vizes nátrium-hidroxiddal való elszappanosításának egyenletét! O
O
O
O
O
COEt A/
O
B/
O
C/
8. Írja fel az alábbi reakciókat!
I.
1/ CH3MgBr 2/ NH4Cl hidegen
A/ O
C
B/ O
1/ LiAlH4 2/ H2O
1/ CH3CH2CH2CH2Li
1/ H3CC
2/ H3O
2/ H3O II.
IV.
Cl
C
2
O
Na
C
CH 2OH
I.
Cl
2 (CH3)2NH
CH3NH2 - HCl
II.
V.
III.
III. D/
C/ H2N H2O
C
H2S
CH3 C
N NH3
I.
O
Pt 700oC
CH3
II.
C
O
HCl I.
III.
H2C
H2O
NH3
O
CH3CH2COH CH3CH2OH II.
72
III.
V.
IV.
CH3CH2OH
IV.
X. MEGOLDÁSOK 1. O
O
Br
1.3
O 6
CH3CH2CCl
1
5
1.1
O
1.4 O
OCH2CH3
4
1.2
Cl
2
3
CH3C
O
O
1.6
ONa
1.5
O
O
OCH3
ONa
O
1
1.8
1.7
CCH2CH3
O
CH3COCH2CH3
CH3CONa
O
O
O
O
O
1.9
6
2
5
3
CH3CH2COCH2CH2CH3 1.10
1.11
4
O
O 3
2
1
1
Br
2
3
3
1.12
2
Br
O
O
CH2
O
3
CH2
Cl
1.14
1.15
3
2
O
CH2
1
Cl
1.13
2
1
O
CH3CHCOCH2CHCH3
CH3CH2COCH2CHCH3
CH3CHCOCH2CH2CH3
O
O
1
2 4
OH
O
1
O
CH2
3
1
4
1 2
2
3
3
1.17
1.16
4
OH
OH O
2
3
O
O HO
OH
3
4
5
2
CH3CH2CH2CNHCH3 1
1.22
3
1.20
O
O
NHCCH3
O
1 2
O
HOCCH2COCH3
1.24
3
O
O
H3CCOCH2COH
1.25
1 2
1.26 4
OH
NHCH3 CH
Br 5
C
C
HCCH2
4
3
C 1
2
OCH3 CH2CH2CH2CH 1
2
3
NO2 6 3 4 CH3CHCH2CHCH2CHCH2 5 2 CH 7 CH2 2 NHCH3
O
O
1
1.28
73
C
OH C 8 OH
O
O
OCH3
5
4
O
NH2
1.21
1.19
1.23
2
O
O
4 1
6
4
O
1
O
1.27
1.18
4
3
8
O
1
7 6
1.29
CN 2 3
5
4
OH
1.1 propionil-klorid 1.2 benzoil-bromid 1.3 etil-2-(klórkarbonil)benzoát 1.4 ciklohexánkarbonsavanhidrid 1.5 ecetsav-propionsav-anhidrid 1.6 nátrium-acetát 1.7 etil-acetát 1.8 nátrium-benzoát 1.9 metil-benzoát 1.10 nátrium-ciklohex-2-én-karboxilát 1.11 propil-propionát 1.12 propil-2-brómpropionát 1.13 (2-klórpropil)-propanoát
1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27
1.14 (2-klórpropil)-(2-brómpropanoát)
1.28 1.29
benzil-benzoát benzil-(4-hidroxibenzoát) (4-hidroxibenzil)-benzoát (4-hidroxibenzil)-(4-hidroxibenzoát) fenil-(3-benzoilbenzoát) cisz-ciklobután-1,2-dikarbonsav N-metilbutánamid ciklohexánkarboxamid 4-hidroxiacetanilid metoxikarbonilecetsav acetoxiecetsav metil-(3-oxociklopentánkarboxilát) (Z)-metil-4-bróm5-formil-3-(3-formilpropil)-2-metilaminopent-3-én-1-oát 3-(2-metilaminopropil)-5-nitrooktándisav naftalin-2-karbonitril
2. COOH 4
H3C
3
2
H
C
C
1
H
4
H3C
3
2
C
COOH
COOH
COOH COOH
COOH
COOH E/
1
1
1
OH
3
H B/
C/
COOH
D/
4
F/
H3C
COOH
3
A/ (E)-but-2-énsav B/ (Z)-but-2-énsav C/ benzol-1,2-dikarbonsav D/ benzol-1,3-dikarbonsav E/ benzol-1,4-dikarbonsav F/ 2-hidroxibenzoesav G/ 2-oxopropánsav 3. O
O A/ CH3CN
CH3CNH2
CH3NH2
II.
III.
I. O B/
CH3CH2CBr I.
G/
2
2
C
H
A/
1
1
CH3COH
O CH3CCl
IV.
O
II.
CH3CH2 C
VI. O
O III.
74
CH3NHCCH3
V. O
CH3CH2COCH3
O
C
CH3
O
O
C
C
2
1
OH
4. I/
O
NH2
O (CH3)3CCCl piridin
Cl
C
H2NC(CH3)3
A/
B/
piridin
O O
O CH3CH2CH2CNH2
NaOBr
CH3CH2CH2NH2
NaOH
C/
CH3COCCH3
O
CH3CH2CH2NHCCH3
II/ O
O
O
NaOEt CH3CCH2COCH2CH3 EtOH absz.
O CH3CH2Br -NaBr
C
O
CH3CCHCOCH2CH3
Br Br
H3C
Na +
O
2M NaOH forralás
CH3C
CH3C
CH
+ CO2 + CH3CH2OH
A/
CH2CH3
COOEt
H3C
COOEt
COOEt
H3C
COOEt
2M NaOH
B/
H3C
COOH
forralás +
H3C
2 EtOH + 2 CO2 2 CH3Br
COOEt
H3C
H2C
H3C
dietil-malonát O
O
CH3CCH2COCH2CH3 etil-acetoacetát
2/ CH3Br
COOEt
NaOH forralás
C
COOEt
1/ NaOEt
COCH2CH3
Na
2 NaOEt
O
C
CH3
C Na
CH3 O
3
CH2CH3
H3C
-NaBr
O
COCH2CH3
O
NaOEt CH3CCHCOCH2CH3 EtOH absz. CH
CH3Br
Na
CH3 O
CH3C
O
COOEt
CH3 O
CH3C
C
COCH2CH3
CH3 O
O
1/ NaOEt
CH3CCHCOCH2CH3
2/ CH3Br
O
cc. NaOH
forralás savi bomlás
CH3 O
CH3COH + HC COH + 2CH3CH2OH CH3
C/
CH3
5. O
O
O
O
CH3CCHCOCH2CH3
CH3CCHCOCH2CH3
CH2 O
CH2CH3
I.
CH2 COCH2CH3
O O CH3CCCOCH2CH3 III.
II.
75
CH
O
O
CH3CCHCOCH2CH3 IV.
Br
6. O
O
O
H3CC
CH
2/ H
H H2C
CH
C
H
1/ bázis
COEt
A/
O
O
H2C
N
CH
B/
COEt O
H3C
C
NO2 C
H
H
CH3
CH
COEt
C
H3C H2C
CH
C
D/
O
N O
7. O
NaOH
A/
C
O Na
B/
+ EtOH
OH
2 NaOH
Na
O
O
Na
O
O
+ OH
O
C/
O Na
2 NaOH O Na
8. I.
O A/
I. CH3COH
II. CH3CH2CH2CH2COH O III. H3CC
C
CH2O
B/
O
II.
IV.
IV. CH3OH
D/
I. CH3CCl
Cl
CH3 N
H O
V.
O O II. CH3COCCH2CH3
I. H2NCNH2 S
(CH3)2N
C
CH3COCH2CH3
76
II. H2NCNH2
O
NH
O C
O III.
C/
OCH2 III.
CH3NHCOCH2CH3 O
C
O
O
CH3NC
COH
O
III. H2NCNH2 N(CH3)2 O
O IV.
CH3CHN2
V.
CH3COH
XI. Helyettesített karbonsavak és helyettesített karbonsavszármazékok (halogénezett karbonsavak, hidroxi-karbonsavak, oxo-karbonsavak, valamint származékaik) 1. Adja meg az alábbi vegyületek IUPAC nevét!
O A/
O
BrCH2CH2COH
B/
O
H3CCHCN
H/
O
OH
O
C/
ClCH2CCl
OH G/
O
C
D/
O E/
C
OH
O
HOCCH2 C
OH
H H3C
O
CH3C
OH
CH2COH
O
OH
OH
CHOH
F/
CHOH
C
COH
C
O
C
OH
Br
2. Írja fel az alábbi reakciók főtermékét! O A/
H3C
CH
CH
O HBr
COH
I.
B/
PCl3
H3CCH2COH
I. 1/
Br
O C/
H3C
CH
CH
N
O
Zn
I.
COEt +
2/
CH2Cl D/
C
HCN
O
I.
cc. HCl melegítés
II.
CH2Cl
O
O
C
H2O KCN melegítés
cc. HCl melegítés
III.
III.
H2 O / H
IV.
O
OEt
C CH2
E/
Na2CO3
H2O
O
H3 C
II.
III.
H3 C C
O
PCl3
II.
1/ 2 NaOEt 2/ 2 CH3CH2Br
I.
NaOH melegítés
II.
P, Br2
III.
H2NCNH2
IV.
majd H
OEt
3. A/ Állítson elő borkősavat megfelelő oxovegyületből ciánhidrin szintézissel! B/ Hogyan reagál az etil-acetoacetát az alábbi reakciókban?
III.
cc. KOH forralás
2 (CH3)2CHBr
II.
I.
2 NaOEt
O
O
CH3CCH2COEt
NaOEt
S
2M sav forralás
H2NCNH2 V.
IV.
77
VI.
CH3CH2I
VII.
IV.
4. Állítsa elő a következő vegyületeket Knoevenagel-típusú reakcióval! O
CN
CN CH
C
(CH3CH2)2C
C
C
COEt A/
CN C
COEt
CN
CN
O
B/
C/
D/
5. Hogyan reagál a dietil-malonát mononátrium sója az alábbi reakciókban?
II.
1/ NaOH, forralás
I.
2/ BrCH2CH2Br
2/ H3O
1/ NaOH, forralás V.
VI.
COOEt
1/ NaOEt
I
CH2CH2
Na
CH COOEt
1/ NaOEt 2/ 2 (CH3)2CHBr
COOEt
I
2 HC
2/ H3O
Na
1/ NaOH, forralás III.
IV. 2/ H3O
1/ NaOH, forralás
I2
X.
COOEt
XI. 2/ H3O
2 NaOEt
VII.
1/ NaOH, forralás
CH2I2
IX.
VIII. 2/ H3O
6. Írja fel az alábbi reakciósorokat!
H2 / Ni A/
CH2Br 2 KCN CH2Br
II.
IV.
O
V.
B/
CH3CBr
I. H3O hevítés
O
III.
2 SOCl2
C/ IV.
CH3COEt
O (CH3)3CCC(CH3)3 NaOEt II.
78
Cu2CN2 hevítés
cc. HCl
I.
forralás
O CH3COEt NaOEt
I.
II.
XI. MEGOLDÁSOK 1. O A/
3
O
2
BrCH2CH2COH
B/
1
O
H3CCHCN
H/
CH3C 3
3 2 1
2
O
1
D/
2
O
3
COH
1
OH
C
C H H3C 3
O
2
E/
2
OH
HOCCH2 C 1
OH
O CH2COH 3
F/
C
O
OH
OH
2
CHOH
3
CHOH
C
4
1
1
O
OH
C/
ClCH2CCl
OH G/
O
C
O
4
OH
Br
A/ 3-brómpropionsav, vagy 3-brómpropánsav B/ klóracetil-klorid C/ 4-brómciklohexánkarbonsav D/ (S)-2-hidroxipropionsav E/ 2-hidroxipropán-1,2,3-trikarbonsav F/ 2,3-dihidroxibutánsav G/ 2-hidroxipropionitril H/ 2-oxopropionsav 2. Br A/
O
O
H3CCHCH2COH I.
B/
H3CCH2CCl I.
BrCH2CH
CH
BrZn
CH2CH
I.
HO
CH2Cl
CN
C
HO
Cl
H3C
COEt
C H3C
HO
CH2COH
OH
III.
CH2COOH HO
COONa
C
IV. O
CH2CN
COOH
C
C
COOH
CH2Cl
CH2Cl
CH2CN
CH2COOH
I.
II.
III.
IV.
COOEt E/
CH
H3CCHCOH
III.
II.
CH2Cl D/
Cl
O
COEt
O
H3CCHCCl
H3CCH C Cl II.
O C/
O
OH
CH3CH2
C
CH2CH3
COOEt I.
O
COOH CH3CH2
C H
CH2CH3
II.
79
CH3CH2
C C
Br CH2CH3
O O CH3CH2
C C
Br
Br
III.
IV.
NH
C
CH2CH3
NH2
3. O A/
C O
N
C
H C 2 HCN H
COOH
CHOH
H3O
CHOH
CHOH
forralás
CHOH
C
N
O B/
O
O
H2CCCHCOEt
(CH3)2CHCH2CCHCOEt
I.
II.
COOH
(CH3)2CHCH2CCH2CH(CH3)2 + EtOH + CO2
2 (CH3)2CHCH2COH + EtOH III.
CH(CH3)2 CH3
CH3
O
O
O
N
N
IV. O
O
O
CH3CCHCOEt
O
O
CH2CH3
N
SH
V.
CH3CCHCOEt
VI.
HO
S
NH
VII.
4. O NH4OCCH3 CH3COOH
CN O +
H2C
benzol hevítés
COEt
CN A/
CH
O
+
B/
H2C
O O (CH3CH2)2C
O +
CN C/
CH2 COEt
O
+
H2C
D/ CN
CN
5. EtOOC
HOOC
EtOOC
H
COOEt (CH3)2CH
I.
COOEt HC
II.
III.
COOEt
COOEt V.
H2C
(CH2)2 CH2
COOEt
CH(CH3)2
(CH3)2CH
COOEt
IV.
EtOOC COOEt CH2 C Na Na CH2 C EtOOC COOEt
COOEt
(CH2)2 CH
C
H
COOEt VI.
COOEt
HC
CH
EtOOC
VIII.
EtOOC H2C
COOEt CH2
COOEt X.
XI.
80
CH(CH3)2
COOH
EtOOC COOEt CH2 C CH2 CH2 C EtOOC COOEt
VII.
EtOOC
C
COOH CH2 CH CH2 CH
CH2 COOH
IX.
6. O A/ CH2 CN
CH2 CH2NH2
CH2 COOH
CH2 CCl
CH2 CN
CH2 CH2NH2
CH2 COOH
CH2 CCl
I.
II.
III.
IV.
O
O
ClC
CH2CH2 C
NHCH2CH2CH2CH2NH2
V.
O O C
O B/
CH3C I.
O CN
O
CH3C
COH
O C/
O
CH3CCH2COEt
II.
I.
81
EtO (CH3)3C
CH C II.
C(CH3)3
XII. Természetes vegyületek 1. Írja fel az alábbi monoszacharidok Haworth-Böeseken féle perspektivikus képletét! Ezek a vegyületek milyen sztereoizomer viszonyban (enantiomer, diasztereomer, anomer) vannak egymással (mindegyik mindegyikkel összehasonlítva)? A) β-D-glükopiranóz B) α-D-glükopiranóz C) α-L-glükopiranóz D) β-L-glükopiranóz 2. Hogyan reagál a β-D-glükopiranóz az alábbi reakciókban? O H3C A/ CH3OH / H
B/ Br2 / H2O
C/ (C6H5)3CCl / piridin
D/
C
H3CC
O
H3C
H3CC
savas közegben G/ NaBH4, majd H
H/
O
E/
F/ HNO3 / H2O 100oC
O
3 C6H5 NHNH2
3. Osztályozza az alábbi monoszacharidokat (pl. aldohexóz)! O O
H
C
H
C CH2
HO
C
H
CH2OH
H
C
OH
C
CH2OH
O
HO
C
H
HO
C
H
CH2OH
CH2OH
B/
C/
A/
4. Állítsa elő és nevezze el szisztematikus névvel az alábbi aminosavakat: A/ DL-izoleucint dietil-malonátból B/ DL-fenilalanint azlakton szintézissel C/ DL-alanint Gábriel-szintézissel a megfelelő halogénezett karbonsavból D/ DL-valint Strecker-szintézissel a megfelelő aldehidből! 5. Hogyan reagál az alanin az alábbi reakciókban? F A/
O NO2
B/
Cl
C
1/ H2N
O
C/
OCH2
NH2
2/ O2N
NaHCO3
H
NO2
82
6. Állítson elő valil-N1-metiltriptofánt a megfelelő aminosavszármazékokból (aminosavak funkcionalizálása, kapcsolás, védőcsoportok leszakítása)!
kiindulva
O C NH
N CH3
OH
O
C CH
NH2
1
valil-N -metiltriptofán
7. Jelölje és nevezze meg az alábbi vegyületekben az izoprén részek illeszkedési módját!
O
A/
B/
C/
D/
8. Nevezze el az alábbi vegyületeket! OH A/
CH3
OH
B/ C
CH
H H
H
HO
O
83
OH
H
CH3 H
O
CH3
HO
H
9. Milyen vegyületek képződnek az alábbi reakciókban? O H3CC O
O
H3CC O
H
A)
[ I. ]
- CH3COOH II.
NaOAc/H2O
OH
forralás
O
O CH3
B)
HCOEt [ I.
NaOEt -EtOH
OH
II.]
-H2O
III.
O N-brómszukcinimid / CCl4
C)
fotokatalízis
[ I. ]
-HBr
II.
O
10. Írja fel az alábbi reakciósorokat! A/
O CH3CH bázis
N
O
B/ I.
Na / EtOH vízmentes
II.
HOOC
COOH +
CH3
HCl / H2O
O C/
O
O
Cl
CH3O
CH3O
25oC
+
+
O melegítés
NH2 CH3
NH3Cl
OCH3 OCH3
I.
I.
1/ Na-Hg / EtOH 2/ POCl3 / xilol forralás
II.
84
II.
11. Írja fel az alábbi reakciósor hiányzó termékeit! H COOEt
EtOOC NHCOOEt
+
COOEt H
Na
Dieckmann-kondenzáció [ I. ]
II.
Michael-addíció
1) 12M HCl (-CO2) 2) EtOH, HCl - EtOH V.
85
NaBH4 [ IV. ]
III.
XII. MEGOLDÁSOK 1. enantiomerek enantiomerek
CH2OH
CH2OH
O
O
A)
B)
CH2OH O
m
O
C)
anomerek
D) anomerek
diasztereomerek
diasztereomerek
86
CH2OH
2. HO HO
O
OH
HO β-D-glükóz
O
melegítés
O
O
OH
HO
OH
O
D/
OH
O O
AcO
HO O
HO
O
AcO
OAc
AcO
HO OH
A/
OCH3
OAc
E/
HO HO OH
B/
O
O
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
H
C
O
O H
C
OH
HO
C
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
oxidáció
CH2OH
O
G/
O F/
C/
H
O
H
O
H
C
HO
C
OH C H NHNH 6 5 2 H (fenilhidrazin)
H
C
OH
H
C
OH
Schiff bázist képez
CH2OH
C
N
NHC6H5
H
H
C
OH
HO
C
H C6H5NHNH2
H
C
OH
H
C
OH
oxidál
CH2OH
C
N
H
C
O
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
NHC6H5
C6H5NHNH2
CH2OH NH3 + C6H5NH2 (anilin)
3.
C
OH
C C
OH
C
H
H
C
H
C C
C
OH
H
OH
H
C
CH2OH OH
HO
Ac: CH3C
H
O
HO
O
CH2OH
O
HO
(C6H5)3C
OH
O
A/ aldotetróz B/ ketotrióz C/ aldopentóz
87
H
C
O
N
NHC6H5 NHC6H5
H
C
N
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH H/
OH
O
4. COOEt
COOEt CH3COOH
CH2
C
NaNO2
COOEt
COOEt
N
H2 / Pd
OH
(CH3CO)2O
COOEt
CH
O
NHCCH3
CH
2/ CH3CHCH2CH3
COOEt
COOEt O
H3C
1/ NaOEt
C
H3CCH2
Br
NHCCH3
COOEt
hidrolízis O
B/
OH C
O
1
O
CH2 NHC
+
dekarboxilezõdés
COOH
CH2CHNH2
H
CH
5
(CH3CO)2O
OH C
O Na / Hg
C NHC
O NHC
CH2 CH
O
O
O
O
CH2 COH K
N O
N
H2N
NH2
O
O H2NCH2COH 2
O
CH
CH
NH4CN
H3C
NH
+
NH
1
O
C/
4
O
H3C
NH2
4
O
OH C
BrCH2COH +
A/
2/ H
O CH
2CH
3
H3CCH2
1/ HO fõzés
NaOCOCH3
1COOH
H3C
2
3
H3C
CN CH
CH
H3C
H3C
H / H2O
H3C
NH2
1
COOH
3
2
CH
CH D/
NH2
A/ 2-amino-3-metilpentánsav B/ 2-amino-3-fenilecetsav C/ 2-aminoecetsav D/ 2-amino-3-metilbutánsav 5. H3C
CH
COOH
H3C
CH
NH2
C
NO2 O
O NH
NH2
CH3CH2 C
NH
N
CH
NH2
OCH2 B/
A/
CH3CH2 C
NH
NH
O
COOH
C/
1/
2/ NO2
NO2
88
6.
Val
COOH
H2NCHCOOH
N1-metil-Try
NH2
N CH3
O
védelem
CH 2OCCl
védelem O
HOCH 2
O
CH2OC
NHCH
O
C
OH
C NH2
N aktiválás
HO
NO 2
OCH2
CH3 védett triptofán származék
O
O
CH2OC
NHCH
C
O
NO2
védett-aktivált valin
O C
C
H2 / Pd
OCH2
NH
N CH3
O
O
C CH
NH
C
NH
N
O
CH3
OCH2
O
C CH
valil-N1-metiltriptofán
7.
fej
másodlagos illeszkedés
fej másodlagos illeszkedés
láb
láb
láb láb
A/
B/
C/
89
OH
O fej láb
másodlagos illeszkedés D/
NH2
8. OH 21
18
A/
CH3
12 11 1
H
10 9
2
8
H HO
3
4
13 14
H
OH 17
B/ C
CH
HO
16 15
O
6
17
H H
7
5
11
CH3
1
20
O
CH3 OH
H
3 4
A/ 17α-etinilösztra-1,3,5(10)-trién-3,17β-diol B/ 11β,17α,21-trihidroxipregna-1,4-dién-3,20-dion 9. O
A) OH
C O
O
C
CH3
O
I. vegyes anhidrid
O
II. kumarin
O
O
O
B) OH
O
O
I.
OH
III. kromon
II.
O
O Br
C) O
O
I.
II. flavon
90
O
10. I.
O
II.
A/
B/ N
NH
O
HOOC
COOH
H I.
C/
CH3O
II. N
N
CH3
CH3
CH3O O
CH3O
NH
N
CH3O
C
OCH3
OCH3 I.
II. OCH3
OCH3
A / II. B / II. C / II.
(±)-koniin tropinon papaverin
11. O
EtOOC EtOOC
O
COOEt N
COOEt
EtOOC
N
COOEt
I.
COOEt N
COOEt III.
II. O HO
EtO
O
O
IV. N
V. COOEt
91
N
COOEt
COOEt
XIII. Izomériák, sav-bázis tulajdonságok, pályaszimmetria megmaradásának elve (Woodward-Hoffmann szabályok) 1. Írja fel az A/ (R)-3-hidroxi-3-metilhex-5-én-1-al B/ (S)-6-hidroxi-5-metilhex-2-én-1-al perspektivikus képletét!
2. Nevezze el az alábbi vegyületeket! H H3CCHCH2 HO CH3
B/
CH2C
C CH2CH
H H2C
CH2 H3C
A/
CH
C OH
C
CH3
CH3
3.Válassza ki az alábbi vegyületek közül azokat, amelyek királisak! CH3
CH3
CH3 OH
OH H3C
OH
HO A/
B/
C/
D/ O
O
CH2OH
C
H
O
C
O
H
C
H
C
O
H
C
OH
H
C
OH
HO
C
H
CHOH
HO
C
H
H
C
OH
HO
C
H
H
O
C
CH3
O
E/
C F/
C
H3C H3CCH2
G/
CH3
Cl
H
I/ K/
CH3
H
H C
Br
H/
CH3
L/
C H
H3C
H C
C M/
C CH3
Br H
H Br
N/
H3C O/
HOOC
92
H
CH2CH3 H
H
J/
O
H
C H
COOH
H H
Cl
CH3
CH3
4. Állapítsa meg, hogy milyen izoméria viszonyban (konstitúciós, konformációs, konfigurációs) vannak egymással az alábbi molekulák (A:B, A:C, A:D, B:C, B:D, C:D viszonylatban)!
A/
B/
C/
D/
5. Válassza ki az izomereket az alábbi vegyület párok közül, nevezze meg az izoméria fajtáját! A/
CH3CH2CH3
CH3CH
F/
CH2
CH3CH2
CH3 C
CH3 B/
CH3CH
CH3
CH3
H NH2
CH3CH2CH2CH3
C
CH3CHCH3
CH3CH2CH
CH2
CH3CH
CH3CHCH3
H2N H C
CH3
CH3
CHCH3 H/
E/
C
CH2
CH3 D/
H C
H
G/ C/
CH3CH2
C
O
O
CH3CH2CH2Cl
HO H
Cl
HO H
C H
H HO
CH2OH
HO H
C C
6. Ábrázolja perspektivikus képlettel az alábbi, Fischer-projekcióban felrajzolt aminosavakat! COOH H2N
COOH
H
H2N
H
CH(CH3)2
CH2COOH
Val
Asp
7. Ábrázolja Fischer-képlettel az alábbi, perspektivikus képlettel megadott aminosavakat! CH2SH
NH2 H3C H
C
H H2N
COOH
Ala
C Cys
93
COOH
C C
H
C CH2OH
8. Állítsa növekvő savassági sorrendbe az alábbi vegyületeket (vizes oldatban vizsgálva)! OH
OH
OH
H3C
COOH
COOH
OH
IV.
V.
VI.
CH3
A/
II. CH3
I. O B/
III. NO2 O
O
ClCH2COH
ClCH2CH2COH
I.
FCH2COH
II.
F
III.
F
O
O
C
COH
F
IV.
O
CH3COH
CH3CH2CH2CH2COH
V.
VI.
9. Állítsa növekvő bázikusság sorrendjébe az alábbi vegyületeket (vizes oldatban vizsgálva)! H3C A/
CH3CH2NH2
NH H3C
I.
CH3 HO
H3C H3C N H3C
II.
H3C
CH3
III. NH2
NH2
N
CH3 IV. NH2
NH2
B/
I.
III. NO2
II.
C/
IV.
N N
N
N
NH
NH
NH
N
I.
II.
III.
IV.
V.
N
10. Rajzolja fel a képletét annak a terméknek, amely: A/ a (2E,4E)-hepta-2,4-dién fotokémiai hatásra (hν) lejátszódó; B/ a (2Z,4E)-hepta-2,4-dién termikus körülmények között (Δ) lejátszódó elektrociklizációs reakciója során keletkezik! I/ Hogyan nevezzük a fenti reakciókat? II/ Hány elektron vesz részt bennük? III/ Mely szimmetriaelemekre kell vizsgálni a reakcióban résztvevő pályákat?
94
N
N
N
VI.
VII.
11. Mi keletkezik az alábbi vegyületből:
A/ fotokémiai reakcióban; B/ hő hatására? Konrotációval, vagy diszrotációval megy végbe a folyamat?
95
XIII. MEGOLDÁSOK 1. O C
2
CH2
3
H3C HO
CH3
H
1
C
B/
5
A/
4
4
5
CHCH
3
2
1
OH
6
CH2CH
O
C H 6 CH2CH H2C CH2
2.
7 6
5
4
H3CCHCH2 HO CH3
H
3
B/
C
3
2
CH2CH
1
CH
C H H2C 5 OH
1
CH2 H3C
A/
4
2
CH2C
6 7
C
CH3
CH3
A/ (R)-6-metilhept-1-én-4-ol B/ (S)-6,6-dimetilhept-1-in-4-ol 3. A/ D/ E/ F/ H/ K/ M/ N/: királis molekulák. 4. A:B konformációs B:C konstitúciós A:C konstitúciós B:D konfigurációs A:D konfigurációs C:D konstitúciós izomerek. 5. A/ nem izomerek (különböző összegképlet) B/ nem izomerek (különböző összegképlet) C/ szerkezeti izoméria - szénváz izoméria (egyenes, illetve elágazó lánc) D/ szerkezeti izoméria - helyzeti izoméria (kettőskötés helyzetében különböznek) E/ szerkezeti izoméria - helyzeti izoméria (klóratom helyzetében különböznek) F/ sztereoizoméria - geometriai izoméria (Z, illetve E izomerek) G/ sztereoizoméria - enantiomerek (S, illetve R konfigurációs izomerek) H/ sztereoizoméria - diasztereomerek (azaz nem valamennyi sztereogén centrum konfigurációjában különböznek) 6. COOH (CH3)2CH
C
COOH
H NH2
HOOCCH2
Val
C
Asp
96
H NH2
7.
COOH H2N
COOH
H
H2N
CH3
CH2SH
Ala
8.
A/
9.
A/ B/ C/
H
Cys
VI < II < I < III < IV < V B/ VI < V < II < I < III < IV III < I < II < IV III < I < II < IV II < VII < VI < V < III < I < IV pKa (konjugált sav, 9. C/): (-0,27) < 0,65 < 1,30 < 2,33 < 2,47 < 5,23 < 6,95
10. H 7
6
H
H 4
3 2
5
H 4
1
hν
7
6
3
5
2
H H
H
H
1
B/
A/
I/ Periciklusos reakció II/ 4 elektron vesz részt benne III/ A/ szimmetriasíkra (m) B/ kétfogású szimmetriatengelyre (C2) 11. hν konrotáció
diszrotáció
A/
B/
A/ konrotációval B/ diszrotációval megy végbe a folyamat
97
XIV. Heterociklusos vegyületek I. 5 tagú, π-elektron feleslegű heteroaromás vegyületek és származékaik 1.Nevezze el az alábbi vegyületeket! O HOSO2
O
SO2OH
H3C HO
A/
S
C
C/
OH
H
C
B/
D/
O N
C
HO
N
CH3
O2N
HO
O C O
NH
N
O
NH
N C O
F/
I/ N
N
HO
C O
E/
H/
HO
N
O
O
G/
O
HN
N
2. Írja fel a következő heterociklusos vegyületek képletét! A/ 3-metil-2(3H)-oxofurán-4-karbonsav B/ metil-2-formilfurán-3-karboxilát C/ 1H-5-etilpirrol-3-karbaldehid
D/ 1H-benzo[c]pirazol E/ 1H,4H-pirrolo[2,3-d]imidazol F/ 6H-furo[2,3-c]pirrol-3-karbaldehid G/ 3H-furo[3,4-b]pirrol
3. Állítsa elő a megadott vegyületeket gyűrűszintézissel: H3C
EtOOC
CH3
O
COOEt
A/
CH3CH2
EtOOC
C/
CH2CH3
S
COOEt
H3C
N CH2CH3
B/
A/-t és B/-t 1,2-diketonból C/-t és D/-t 1,4-diketonból kiindulva!
98
CH3CH2
CH3
CH2CH3
S D/
4.Állítsa elő gyűrűszintézissel az alábbi heterociklusos vegyületeket! H3C
H3C N
Ph
N Ph
Ph
O A/
NH
NH Ph
O
B/
H3C
N CH2CH3
O
C/
CH3
CH2CH3
NH
D/
CH2CH3
E/
Ph: fenil csoport
5. Állítsa elő az alábbi vegyületeket: Ph
Ph
Ph
N
Ph
Ph
O
A/
Ph N
O
CH3CH2CH2CH2
H3C N
O
N
B/
O
N
O
Ph
N
Ph
Ph
C/
D/
A/-t és B/-t: 1,3-dipoláris cikloaddícióval C/-t: etil-acetoacetátból kindulva D/-t: a megfelelően helyettesített dietil-malonátból kiindulva!
6. Írja fel az alábbi reakciók termékeit! B/
A/
C/ CH3CH2MgBr
S H2SO4 I.
O
NH SO2Cl2 0oC
CH3(CH2)3Li II.
CO2
III.
CH3CCl SnCl4
I.
II.
99
O
III.
O
O
III.
O SO3 / piridin I.
H3C
II.
C
C
CH3
XIV. MEGOLDÁSOK 1. HOSO2
O
1
1 5
2
O
4
SO2OH
H3C
3
S
5 4
HO
1
C
2
OH
3
HO
1
5
C
1
6
1
O
NH
O
5
N3
4
NH
2 3
N
4
1
HO
4
O
5
4
CH3
H
O
C
H
4
4
D/
4
e 2
NH
H
C
e NH a d c
b N
1
100
d
3
4
H 2
2 5
1
N e
b
O 4
3 4
a
3
O
c
N e
2
G/ 1
b
N
O
3
C
a
5
2
F/
1
6
N 4
E/
3
5
d
3
1
O
c
2
O
2
N3
NH
4
e
d
O
5
b NH a N
2
C/ 6
NH
5
3
5
O
6
N
5
NH
OCH3
1 2
N
1
CH3CH2
B/
1
NH
6
C
3
A/ 7
O 2
3
C
a
c
E/ 1,3-dihidrobenzo[c]furán-5-karbonsav F/ 1H-benzo[c]pirrol-5-karbonsav G/ 1H-benzo[c]pirrol-6-karbonsav H/ 6H-imidazo[4,5-d]oxazol I/ 5,6-dihidro-4H-imidazo[4,5-d]oxazol
1
O
b
b
1
O
e
(ilyen esetben a benzol helyszámát nem írjuk ki)
2. 2
a O
d
2
A/ furán-2,5-diszulfonsav B/ 5-metiltiofén-2,4-dikarbonsav C/ oxazol-4-karbaldehid D/ 1-fenil-3-metil-4-nitro-1H-pirazol-5-ol
5
2
N3
N
c
b
G/
e O a
5
CH3
c E/
HN
d
H/, I/
1
F/, G/
1
3
1
7
O
6
I/
6
C
F/
NH N
N2
HO
3
4
O
2
2
N
4
O2N
3
2
5
C
E/
5 4
N
HO
N
5
2
3
4
O
H/
4
1
6
O
1
5
HO
O 7
6
N3
C
B/
D/
2
4
O 7
O
5
H
C
A/
C/
5
c
d
3.
CH2CH3
CH3CH2 H3C
CH3CH2
CH3
CH2CH3 H3C
O
O
O
+ H2C
EtOOC
+ CH2
O
COOEt
EtOOC
H2C
A/
CH2
S
CH3
O O + NH2
O COOEt
O O + P2S5
CH2CH3
C/
B/
D/
4. H3C
H3C NH2
Ph
H3C
Cl
+
O
O
N Ph
Ph
CH2CH3
B/ NH
Ph
H3C
CH3
NH
NH C/
OH
Cl CH2CH3
O
CH2CH3
E/
CH2CH3
O
CH2
CH2 CH3
O H
C
ZnCl2 hevítés
N Ph
N
NH
Ph
O
H3C
NH4OOCCH3 CH3COOH
NH2
CH3
A/
N D/ CH2CH3
O
5. Ph + Ph
N
Ph N
Ph
O
O +
EtO
NH Ph
O
Ph +
A/
N
Ph
O
CH3CH2CH2CH2 N N
O
Ph
Ph
Ph
O
H3C
H3C
H2N
Ph
Ph
O
OEt
C/
Ph
101
O
EtO
Ph
N
B/
O
O
CH3CH2CH2CH2
O
+ H N HN
Ph
Ph
N N Ph D/
Ph
6.
S A/I.
SO2OH
S
S
Li
A/II.
A/III.
C
OH NH
O
Cl
NH
B/I.
B/II.
C
CH3
O
B/III.
O CH3 O O C/I.
SO2OH
O
O CH3
C/II.
102
C/III.
O
N MgBr
XV. Heterociklusos vegyületek II. 6 tagú, π-elektron hiányos heteroaromás vegyületek és származékaik 1. Nevezze el az alábbi vegyületeket! O N
O
A/
O
N
B/
NH2
N
O
O
S
NH2
NH N
NH C/
N
O
O
OH
F/
E/
D/
O
G/
Cl N
HO
NH
CH3 O
H/ S N
NH
N
L/
N
BrCH2
N I/
N
O
O
CH
CH3
N
R/
S/
N
N
T/
N
Q/
O/ N
N
N
NH
S
N U/ CH3
V/
O
O
S
N
O
N
NH N
P/
N
K/
NH
N/
N
Br
J/
N
Cl
O
N
CH3
S
N
N
N
M/ N
S
N
OCH3
103
N
W/
O
OH
X/
O
N
2. Nevezze el az alábbi izolált biciklusos vegyületeket!
O
O
O
O
O
O
A/
B/
C/
NH
NH
NH
NH
O
O
O
O
D/
E/
F/
G/
NH
NH
NH
N
NH
N
NH
NH
O
O
O
O
H/
I/
J/
K/
NH
NH
N
N
N
N
N
N
L/
M/
N/
O/
NH
NH
NH
N
NH
NH
NH
N
N
N
N
N
P/
Q/
R/
S/
3. Írja fel a következő heterociklusos vegyületek képletét: A/ metil-4-klórmetilizokinolin-7-karboxilát B/ nátrium-6-aminometilkinolin-4-karboxilát C/ 6-etilaminopirido[3,4-b]piridin-4-karbaldehid D/ pirido[3,4-c]piridazin E/ pirido[3,2-d]pirimidin-6-karbonitril F/ 1H-pirazolo[3,4-b]pirazin!
104
4. Állítsa elő gyűrűszintézissel az alábbi vegyületeket! O
CH3
NH CH3
N
H3C O
CH3
NH
CH3CH2 O
N
HN
Ph
CH3 N NH
NH
HO
N
N
N
SH
CH3
Ph
A/
B/
C/
D/
N N
N
CH2CH3
F/
E/
N
CH3
G/
5. Írja fel az alábbi reakciók termékeit! Butillítium hevítés
Na / EtOH vízmentes
I.
NH
O NaNH2
N
C/
+
2 H2N
I.
NH2
II.
O
O
N
POCl3
NH
IV.
A/
H3C
B/
CH3CCl
N
II.
O
III.
I.
HC
1/ KMnO4 / HO
I.
SeO2
2/ H3O
CH3
N
D/
hevítés
III.
CH3
II.
6. Javasoljon szintézis utat az alábbi gyógyszermolekulák előállítására: O
COOH H3C
NHNH2
SO2 NH
N
OCH3 N
A/
B/
C/ N NH2
A/ gyűrűszintézissel B/ 4-metilpiridinből kiindulva C/ szulfanilamidból kiindulva!
105
N
XV. MEGOLDÁSOK 1. 1
1
N
6
2
5
3
4
A/
6
NH2
5
1
2
O
O
N
6
B/
3
5 4
4
O O
4
S
2
5
6
8
N 7
5
6
6
4a
7
2
6
T/
b
2
6
2
2
3
3
c
1
d
N
N
N
3
2
c
f e
NH
4 5
3
N Q/
1
7
5
N
3
4 5
2
5
6
4
6 5
3
4
f
5
d N c
3
e
e
6
2
N
d
1
L/
N
3
O
X/
b N c
2
4
a S
N1
a
6
OH
2
1 1
6
O
4
P/ O
5
6a
c
2
4
e
d
N
3
a
a N
5
N 6
3
b N c
2
4
f
2
4
5
N 6
e N a N f
1
T/
f
5
S a
b
c
b
f
e
1
6
b
d e
f S/ 1
O
3
N
N N
N
R/ 1
d c
a
f
a
d N
1
e
2
b
N
M/
Q/ 3
4
2
N
NH
4
3
e
d
1
N
W/
OCH3
c
5
N
O/
b
4
2
S
2
N
f d
P/ NH
5
NH 2
3
O/
6 1
e
N
2a
2
S
c
3
N1
4
d
b
1
NH
3
N
c N d K/
N
b
1
N
N
7
b
2
a
7
5 4
4
6
N
5
4
a S f
4
3
I/, J/
Cl
N K/
NH
2 3
N 5
3
O
V/
2
N
6
4
6
1
3
6
1
N
N
3
6
4
e
7 6
2
7
5
U/ CH3
3
CH3
2
S
Br
J/
1
N/
5
5
CH
2
1
N
a N f
O
1
1
5
4
O
1
8
4
5
CH3
3
2
O
1
6
G/
5
8 7
3
O
2
3
4
S/
3
7
1
4 3
1
N
N
3
5
2
O
OH
F/
8
4
8
N 6
N
9
8
3
5
O
N 4
E/
5
2
5
3
4
7
N
4
N 7
8
4
R/
5
2
N
6
NH
6
Cl
N
6
1
9
5
2
1
5
4
M/
3
O
D/
I/
S
5
6
O
1
4
N
6
2
NH
C/
2 3
N
N
N
6
1
9
BrCH2
NH
4
L/
4
1
8 7
3
N
7
5
7
O
H/
3 5
CH3
NH
6 1
N3
1
S
8
2
N
9
6
1
HO
8
2
NH2
8
7
1
f
6 5
e
U/
S
4
c
5
V/
106
c
3
b d
4
2
N a
1
d
N
2
b
S
3
a
5 4
W/
6
A/ piridin-3-karboxamid B/ 2H-pirán-2-on C/ 5,6-dihidropirimidin-4-amin D/ 4H-1,4-tiazin E/ 2H-1,3-oxazin F/ 1,4-dihidropirimidin-4-ol G/ pent-2-én-disavanhidrid vagy: 2H-pirán-2,6(5H)-dion H/ 2-acetilaminokinolin-7-karbonsav I/ izopropil-6-brómmetilpirido[3,2-b]piridin-4-karboxilát J/ 4-bróm-8-klórpirido[3,2-b]piridin K/ 2H-pirido[4,3-b][1,4]tiazin L/ 2H,6H-pirido[2,1-b][1,3]tiazin
107
M/ 1H-pirido[3,2-e][1,3,4]tiadiazin N/ 2H-2-(3-klórfenil)-kromén O/ 1H-pirazolo[3,4-c]piridazin P/ 5H-imidazo[4,5-c]piridazin Q/ 7H-imidazo[4,5-c]piridazin R/ 2H-pirido[1,2-a]pirimidin S/ 4H-pirido[1,2-a]pirazin T/ 4aH-pirido[1,2-b]piridazin U/ 7,8-dihidro-4-metil-2H-pirano[3,2-c]piridin V/ metil-5,7-dihidro-tieno[3,4-b]piridin-4-karboxilát W/ 6,6a-dihidro-2aH-tiapirano[3,2-b]azet-6-karbonsav X/ 2-(2H-pirán-6-il)-ciklohexanon
2.
4'
3' 4
2'
6
4
5'
3
5 2
O 1'
2'
6
2
4' 5' 6'
O 1'
5'
C/
4' 5'
1
6'
6'
5'
NH 3
H/
6'
3'
5'
NH 1
6'
N 1' P/
A/ B/ C/ D/ E/ F/ G/ H/ I/ J/
3'
5'
NH 1
2'
NH
6'
6'
6
N 1
2'
N 1'
2
3' 5
NH 1
2'
O 1'
5
5
2
N
K/
4
3'
3
6
4 4' 5'
3'
6'
N1 2
2'
N 1'
N/
3
O/
4
1
4
4
NH
NH
NH
N
5 6
2
5'
1
2'
O 1'
4'
2
3
6 2
1
4
N
5
4'
NH
2'
3
J/
M/
3'
6'
3'
5
2'
N 1'
3
5'
6'
4
6'
L/
4'
3
3
6 2
5'
NH
2'
5
2'
N 1'
3'
O 1'
4'
2
O 1'
4 2
4
4'
1
5
3'
G/
1
NH
I/
4 3
6'
4'
5'
NH
2'
O 1'
5 2
2
6'
4'
5
3'
4
3
F/
1
NH
2'
O 1'
5'
1
E/
4
4'
4' 5'
NH
2'
4
3 2
5
O 1'
1
3
3'
O 1'
3'
2
B/
D/
4'
6
A/
NH
5
2'
1
4
5'
3
O
5
2'
O 1'
O
3' 2
4 5
O
4
4'
3' 5'
3
5
1
3
4'
3'
NH 1
6 4' 5' 6'
N 1'
3'
2
3 4'
3 5 2'
5'
NH 4
6'
N 1'
Q/
R/
3'
5 6
2 2'
NH 1
3 4' 5' 6'
N 1'
3'
6 2 2'
S/
3-(tetrahidrofurán-2-il)-4H-pirán K/ 5-(4H-pirán-3-il)-1H-imidazol 3-(4,5-dihidrofurán-2-il)-4H-pirán L/ 1,2,3,4,5,6-hexahidro-[2,3’]bipiridinil 3-(furán-2-il)-4H-pirán M/ 1,6-dihidro-[2,3’]bipiridinil 2-(4H-pirán-3-il)-pirrolidin N/ [2,3’]bipiridinil 5-(4H-pirán-3-il)-2,3-dihidro-1H-pirrol O/ [3,3’]bipiridinil 2-(4H-pirán-3-il)-2,3-dihidro-1H-pirrol P/ 2-(piridin-3-il)-piperazin 2-(4H-pirán-3-il)-1H-pirrol Q 5-(piridin-3-il)-1,2,3,4-tetrahidropirazin 4-(4H-pirán-3-il)-imidazolidin R/ 2-(piridin-3-il)-1,2,3,4-tetrahidropirazin 4-(4H-pirán-3-il)-2,3-dihidro-1H-imidazol S/ 2-(piridin-3-il)-pirazin 5-(4H-pirán-3-il)-4,5-dihidro-1H-imidazol 108
5
N 1
3. O
8
7
1
CH3O
2
N
7
A/
6
CH2Cl
O
B/
N
N
6
2
7
N
4
C
N
6
2
2
c
5
b N a
1
N
e
b
4
6
6
4
5
C/
O
3
c
4
6
d
7
1
N
NH
2
6
N3
5
N N
C/
2
3
4
F/ 4
c
5
N f
d
5
H
1
E/
a N f 3
3
CH3CH2NH
4
5
D/
1
2
N
3 5
N
ONa
8
N
7
4
5
1
8
N
2
N
3
H2NCH2
4
5
1
8
N
3
6
7
1
8
3
e
1
E/
f
2
a 3
e
b
N
N
D/
f N a
d
2
6
e
N b
d
NH
1
N
4
N c
5
F/
4. O
CH3 H3C
N CH3
HN
OEt
NaOEt
+ O
HN
OEt
O
EtOH vízmentes
CH3 A/
H2N
CH2CH3
+
N
H2N
NaOEt NH
B/
EtOH vízmentes
CH3 CH3 O O
Ph
Ph H2N
+
H2N
OEt
NaOEt S
EtOH vízmentes
C/
NH2 NH2
+
O
N
enyhe
O
N
oxidáció Ph
Ph
NH2
O +
NH2
E/ O
+ O
O
C
NH
O C
Cl
CH2CH3
P2O5 majd Pd-azbeszt dehidrogénezés
aldol kondenzáció OH
O
F/
nitrobenzol cc. HCl
CH +
NH2
CH2CH3
2 CH3CH
NH2
D/
CH
oxidáció NH
CH CH3
109
CH3
-H2O
NH
CH3
nitrobenzollal
G/
5. Cl
A/
N
B/ NH
N
I.
II.
NH2
N
CH2CH2CH2CH3
III.
N
N
Cl
IV. O
Cl
I.
CH3
NHNH2 H3C
C/
N CH
N
D/
CH
N OH
N O
I.
I.
N
N
II.
III.
H
N
O
NHNH2
II.
6. (CH2)2Cl H3C
N
CN
CN +
H2C
H3C
H2SO4
N
EtOH melegítés
(CH2)2Cl
O
CH3
N
C
OH
O
KMnO4
CH3CH2OH
H
H2SO4
N
C
OCH2CH3
H2NNH2
A/
SO2NH2
+
B/
N
Cl K2CO3
Cl N
N
N
N
NH2
SO2 NH
C/
NaOCH3
NH2
110
Cl
XVI. Heterociklusos vegyületek III. 3, 4 és 7 tagú heterociklusos vegyületek és származékaik 1. Írja fel az alábbi reakciókat! O A/
CH3 CH
HCOOH
CH2
I. XIII.
Cl2 / H2O NH3
II.
SOCl2
III.
IV.
AgOH hevítés
KOH
V. XII.
I.
HBr
CH3I
O
1/ CH3MgBr
B/
II.
VII.
2/ NH4Cl H2O / HO
III.
C/ H3C
S
HCl
VIII.
hevítés
IX.
2 CH3I
X.
H2 / Ni PBr3
IV.
2 KCN
H2O / HO
CH3
V.
H3O
hevítés
O D/
CH3CHCH2COH NH2
NaOEt
-H2O
I.
NH3
II.
2. Írja fel az alábbi gyógyszerszintézis hiányzó vegyületeit! O O
NH2
Cl
C
EtO O
XI.
VI.
I.
EtOH vízmentes
AgOH
CH3O NH3 Cl I.
111
S O NaOEt
OCH3 II.
II.
XVI. MEGOLDÁSOK 1. Cl
NH2
NH2
CH3CHCH2
CH3CHCH2
CH3CHCH2
OH
OH
Cl
II.
III.
IV.
O A/ H3C I.
Br
NH B/ H3C
CH3
CH2CH2
CH2CH2
OH
OH
V.
I.
II. NH2
H2N HOCH2CH2OH
BrCH2CH2Br
III.
NC
NH3Cl
H3C
NH
VIII.
IX.
N
VI.
CH3
H3C
N
I
CH3
SH
I.
II.
CH3 N
CH3 I
XIII.
CH3
H3CCHCHCH3
SH
H3C
XII.
OCH2CH3
H3CCHCHCH3
VII.
XI.
X.
OH C/
CH2CH2 COOH
V.
IV.
H2N
HOOC
CH2CH2 CN
D/
O CH3CHCH2C
NH
NH2
O I.
II.
2. CH3
O
NH
N
Cl
O
N
N
Cl
I.
II.
112
NH2
GYAKRABBAN ELŐFORDULÓ FUNKCIÓS CSOPORTOK, VEGYÜLETTÍPUSOK ÉS HETEROCIKLUSOS RENDSZEREK ELNEVEZÉSE ÉS SZERKEZETI KÉPLETE C
C
C
alkán
C
C
alkén
C
C
C
alkin
C
cikloalkán
C
C
Br
allén
C
Na
nátrium-acetilid (fém-acetilid)
cikloalkén
arén
C
C
arin
C CH2 Cl
Cl alkil-halogenid
C
vinil-halogenid
allil-halogenid
CH2CH2 Br CH2 Cl
Cl aralkil-halogenid
arilhalogenid
benzil-halogenid
OR C
OH
C
C
alifás alkohol (alkoholos hidroxicsoport)
C
O Na
nátrium-alkoholát
S
R'
R
S
R'
szulfid
éter
OH
Ar
S
OH
O
O alifás szulfonsav
C
fenol
SH
(fenolos hidroxicsoport)
SH ariltiol
tiol
aromás szulfonsav
C
NO2
alifás nitrovegyület (nitroalkán)
R
O
N
O
salétromossav-észter (alkil-nitrit)
C
NH
NH2
alkilhidrazin
Ar N
N
Ar
aromás azovegyület
Ar N
N] Cl
aromás diazónium-só
113
C
N
N
alkil-azid
N
NH2
primer amin
C C
Ar OH
O
O R
O
OH
enol (enolos hidroxicsoport)
félacetál (félacetálos hidroxicsoport)
R
C OH
OH
NH3 Cl
primer ammónium-só
OH R
H C
R' C
O
O
R'
R aldehid
R" keton
H
OR
R'
C
OR
O
C OH
R"
C
NH
R
hidrazon
gyűrűs félacetál (laktol)
acetál
félacetál
N
OR
O
R C
NH
C
R
C
NH
O
O
C
N
R
C
N
NH
C
NH2
R' aldimin
ketimin
O H
oxocsoport
karbonilcsoport H
HO
szemikarbazon
Schiff-bázis N
H S
R C
N
C
OH
R
N
OH
C
N
NH
C
NH2
R' aldoxim
ketoxim
karbaldehid
tioszemikarbazon
karbaldoxim
O C
O R
O O
C C
Cl
O
C
O
C OR
O
C OH
C NH2
O Na
O karbonsavhalogenid
karbonsav anhidrid
O R
CH
C OH
Cl
halogénezett karbonsav
karbonsavészter
OR C OR OR
S
CH Cl
halogénezett karbonsavhalogenid
monoszubsztituált karbonsavamid
O
OR
diszubsztituált karbonsavamid
SH ditiosav
NH
NH2
karbonsavhidrazid
NH
O
C
C
114
R
R
C
O persav
C N
S
imidsav észter
tiokarbonsavamid O
C
tio-S-sav
C
NH2
O SH
NH Cl
C NHR
tio-O-sav
C
C
S
C OH
ortokarbonsav észter
karbonsav só
O
C
O R
szubsztituálatlan karbonsavamid
karbonsav
O
H
O C
NH2 karbonsavamidin
N
N
karbonsavazid
N
O
R
C
N
R
karbonsavnitril
α CH
R
N
C
H2C
karbonsav izonitril
O C
OH
R
NH2
C
O
O
NH
ketén gyűrűs karbonsavészter (lakton)
α CH
O C
OH
R
OH
α−aminokarbonsav
O
α C
O
O C
gyűrűs karbonsavamid (laktám)
C
OH
OH
O
α−hidroxikarbonsav
α−oxokarbonsav
karboxilcsoport
(α szénatom: a funkciós csoportot - jelen esetben a karboxilcsoportot - hordozó szénatom )
O H2N
O
C
OR
R'
HN
C
O
N-alkil uretán
karbamidsav észter (uretán)
C
O Na
R
HN
karbamidsav só (karbamát)
O H2N
H2N
OR
O
NH
H2N
NH2
szemikarbazid
C
C
NH
R
H2N
dialkil-karbamid
C
NH
R
NH2
HN
tioszemikarbazid
O NH
C
S
C
NH
dialkil-tiokarbamid
R
N-acilkarbamid (ureid)
S
S
C
O
R
H2N
C
O NH
C
R
N-aciltiokarbamid (tioureid)
O H2N
NH
C
NH
NH2
H2N
C
N
ciánamid
R
S NH
C
NH
O
C
N
ciánsav észter
karbazid
H2N
R
NH2
HN
C
NH
karbodiimid
tiokarbazid
115
S
C
N
tiociánsav észter
R
N
C
O
izociánsav észter R
N
C
S
izotiociánsav észter
O
S
H N
oxirén
tiirén
1H-azirin
O
S
oxet(én)
tiet(én)
azet
O
S
H N
furán
tiofén
pirrol
O
S
H N
N
N
N
N
izoxazol
izotiazol
pirazol
O
S
H N
N
N
N
oxazol
tiazol
imidazol
O
S
N
2H-tiopirán
piridin
N
N
2H-pirán
N
N
N N piridazin O
oxepin
pirimidin
pirazin
S
H N
tiepin
1H-azepin
116
FELHASZNÁLT IRODALOM
1. Jerry March: Advanced Organic Chemistry Third Edition 1985 John Wiley and Sons 2. Ralph J. Fessenden, Joan S. Fessenden: Organic Chemistry 6th Edition 1998 Brooks/Cole Publishing Company 3. Graham L. Patrick: Beginning Organic Chemistry 1-2. Oxford University Press 1997 4. Hermann J. Roth, Axel Kleemann:
Pharmazeutische Chemie I Arzneistoffsynthese
Georg Thieme Verlag Stuttgart - New York 1982 5. H.R. Christen, F. Vögtle: Grundlagen der Organischen Chemie Salle und Sauerlaender 1989 6. Nyitrai József, Nagy József: Útmutató a szerves vegyületek IUPAC-nevezéktanához Magyar Kémikusok Egyesülete Budapest 1998 7. Dr. Nógrádi Mihály: Bevezetés a sztereokémiába Műszaki Könyvkiadó Budapest 1975 8. Phelan N.F., Orchin M., Journal of Chem. Ed. 45 (1968) 633. 9. Konrad B. Becker, Tetrahedron 36 (1980) 1717. 10. Antus Sándor – Mátyus Péter: Szerves Kémia I-III. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2005.
117
I. fejezet 1 3 4 6 7 9 10 11 12 13
VI. fejezet F/3 Lit. 8. C-V/429 F/83 F/65 F/77 Sample Problem F/79 Sample Problem F/86 2.21 F/88 2.37 F/90 2.47 M/24
1/A-C 2/A-D 6/B 10/A-D 11/A-F 11/G-I
F/100 F/101 F/102 F/100 F/102 F/102 F/93 F/245
7.1 7.2 7.6 7.
VII. fejezet 1/C 1/N 2/A-D
II. fejezet 1/B 1/F 1/H, I, J 2/A, B 2/C, D, E 2/H, I 5/A 12
F/277 F/277 M/818 F/281 F/277 F/277
3.5 Sample Problem Sample Problem 3.6 3.7
F/208 F/329 F/208 5.12
VIII. fejezet 3 9/A 9/B
F/762 18.1 F/523 Sample Problem F/523
Sample Problem 6.4
IX. fejezet III. fejezet 3/E 3/F 7
7/A I-II. 7/B I-II. 7/C I-III. 8/A, B
F/416 Table 10 F/417 10.3 Lit. 9.
F/564 F/571 F/729 F/580
13.12 13.17 Sample P., 17.10 13.21
X. fejezet IV. fejezet 3/D, F, G F/516 6/A-C F/803 19.5
4/B 6/A-D 7/A-C
V. fejezet
XI. fejezet
1-3 3 8 15
F/184 F/234 F/234 F/581 F/197
4/A-D 5.24/B, C 5.26 13.22 5.6
F/752 17.26 F/754 17.33 F/657 15.15
F/735
XII. fejezet 3 9 11
118
F/958 23.18 A-M/524, 525, 527 F/841, 843, 1129
XIII. fejezet 3/O 6 7
N/22 F/149 4.12 F/149 4.13
XV. fejezet 6/A 6/B 6/C
R-K/274 R-K/251 R-K/142
XVI. fejezet 2
R-K/325, 326
Első oszlop - feladatgyűjtemény példaszáma Második oszlop - irodalmi hivatkozás F: Fessenden (2) C-V: Christen, Vögtle (5) M: March (1) N: Nógrádi (7) R-K: Roth, Kleemann (4) A-M: Antus-Mátyus (10)
119
