1. Составьте структурные формулы всех двухатомных фенолов, содержащих одну метильную группу.
Двухатомные фенолы - это фенолы, содержащие две гидроксильные группы (-OH). Если они также содержат одну метильную группу (-CH3), возможны следующие варианты (с учетом взаимного расположения групп):
* 2-метилрезорцин (метил в положении 2, гидроксилы в положениях 1 и 3)
* 4-метилрезорцин (метил в положении 4, гидроксилы в положениях 1 и 3)
* 5-метилрезорцин (метил в положении 5, гидроксилы в положениях 1 и 3)
* 3-метилкатехол (метил в положении 3, гидроксилы в положениях 1 и 2)
* 4-метилкатехол (метил в положении 4, гидроксилы в положениях 1 и 2)
* 6-метилкатехол (метил в положении 6, гидроксилы в положениях 1 и 2)
* 3-метилгидрохинон (метил в положении 3, гидроксилы в положениях 1 и 4)
* 2-метилгидрохинон (метил в положении 2, гидроксилы в положениях 1 и 4)
2. Пирокатехин — двухатомный фенол, содержащий функциональные группы в орто-положении. Напишите для пирокатехина уравнения реакций с калием и гидроксидом кальция.
Реакции пирокатехина (орто-дигидроксибензола) с калием (K) и гидроксидом кальция (Ca(OH)2):
* Реакция с калием (K):
C6H4(OH)2 + 2K -> C6H4(OK)2 + H2
В этой реакции пирокатехин реагирует с калием, образуя дикалиевую соль пирокатехина и водород.
* Реакция с гидроксидом кальция (Ca(OH)2):
C6H4(OH)2 + Ca(OH)2 -> C6H4(O)2Ca + 2H2O
В этой реакции пирокатехин реагирует с гидроксидом кальция, образуя кальциевую соль пирокатехина и воду.
3. Напишите уравнения реакций с бромной водой для о-крезола и м-крезола.
О-крезол (2-метилфенол) и м-крезол (3-метилфенол) реагируют с бромной водой (Br2/H2O) подобно фенолу, но реакция протекает быстрее и с образованием замещенных производных. Уравнения реакций:
* o-крезол:
C6H4(CH3)(OH) + 3Br2 -> C6Br2H2(CH3)(OH) + 3HBr
2-Метилфенол + 3Br2 (aq) -> 4,6-Дибром-2-метилфенол + 3HBr
* м-крезол:
C6H4(CH3)(OH) + 3Br2 -> C6Br2H2(CH3)(OH) + 3HBr
3-Метилфенол + 3Br2 (aq) -> 2,4-Дибром-3-метилфенол + 3HBr
4. Составьте уравнения реакций, соответствующих схеме (с использованием структурных формул):
C6H5ONa + CO2, H2O → A + HNO3 → B
Реакция идет в две стадии:
* C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3 (A)
Фенолят натрия реагирует с углекислым газом и водой, образуя фенол (A) и бикарбонат натрия.
* C6H5OH + HNO3 → C6H4(OH)(NO2) + H2O (B) (смесь орто- и пара-нитрофенолов)
Фенол реагирует с азотной кислотой, образуя смесь орто- и пара-нитрофенолов (B).
5. Составьте уравнения реакций, соответствующих схеме (с использованием структурных формул):
алкан → арен → галогенопроизводное углеводорода → гомолог фенола
Давайте рассмотрим цепочку превращений:
* алкан → арен: Дегидроциклизация алканов (например, гексана в бензол):
C6H14 (гексан) -> C6H6 (бензол) + 4H2
* арен → галогенопроизводное углеводорода: Галогенирование бензола:
C6H6 + Cl2 -> C6H5Cl (хлорбензол) + HCl
* галогенопроизводное углеводорода → гомолог фенола: Синтез спиртов через реакцию Гриньяра и последующее окисление (очень упрощенно):
C6H5Cl + Mg -> C6H5MgCl
C6H5MgCl + CH2O -> C6H5CH2OMgCl
C6H5CH2OMgCl + H2O -> C6H5CH2OH (бензиловый спирт) + MgClOH
Или, другой вариант - получение гомолога фенола (например, крезола) через сульфирование и щелочное плавление (более сложный, но возможный путь).