Задания на амины повышенной сложности.
Задание №1
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения
CH3NO2
X1 X2 X3 X2 X4
Решение
Задание №2
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения
X1 X2 X3 X4
Решение
Задание №3
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения
C2H5Cl
X1 X2 X3 X2 CO2
Решение
Задание №4
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения
CH3COOH
X1 X2 X3 X4
Решение
Задание №5
Навеску неизвестного азотсодержащего соединения массой 10,7 г сожгли в избытке кислорода и получили 15,68 л углекислого газа, 8,1 г воды и 1,4 г азота. Определите молекулярную формулу данного соединения и его структуру, если известно, что оно имеет циклическое строение, содержит только один заместитель в кольце, а также реагирует с азотистой кислотой с выделением газа.
Решение
n(CO2) = V(CO2)/Vm = 15,68/22,4 = 0,7 моль, следовательно, n(C) = n(CO2) = 0,7 моль,
m(C) = n(C)·M(C) = 0,7·12 = 8,4 г,
n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 8,1/18 = 0,45 моль, следовательно, n(H) = 2n(H2O) = 2·0,45 = 0,9 моль,
m(H) = n(H)·M(H) = 0,9·1 = 0,9 г,
n(N2) = m(N2)/M(N2) = 1,4/28 = 0,05 моль, следовательно, n(N) = 2n(N2) = 2·0,05 = 0,1 моль,
m(N) = n(N)·M(N) = 0,1·14 = 1,4 г,
m(O) = m(в-ва) — m(С) — m(H) — m(N) = 10,7 — 8,4 — 0,9 — 1,4 = 0 г, следовательно, кислорода в соединении нет.
n(C):n(H):n(N) = 0,7:0,9:0,1 = 7:9:1
Таким образом, простейшая формула искомого соединения C7H9N.
Если предположить, что истинная молекулярная формула совпадает с простейшей, то искомое соединение может являться ароматическим амином. Под формулу C7H9N подходят 4 соединения: о-метиланилин, м-метиланилин, п-метиланилин, а также бензиламин.
Поскольку в условии сказано, что соединение содержит только один заместитель в цикле, это означает, что подходит только бензиламин, структурная формула которого:
Задание №6
При сжигании навески неизвестного азотсодержащего вещества массой 10,3 г образовалось 8,96 л углекислого газа, 1,12 л азота и 8,1 г воды. Определите молекулярную формулу вещества и его структуру, если известно, что оно не реагирует с содой, а при его гидролизе образуется простейший одноатомный спирт и вещество природного происхождения.
Решение
n(CO2) = V(CO2)/Vm = 8,96/22,4 = 0,4 моль, следовательно, n(C) = n(CO2) = 0,4 моль,
m(C) = n(C)·M(C) = 0,4·12 = 4,8 г,
n(N2) = V(N2)/Vm = 1,12/22,4 = 0,05 моль, следовательно, n(N) = 2n(N2) = 2·0,05 = 0,1 моль,
m(N) = n(N)·M(N) = 0,1·14 = 1,4 г,
n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 8,1/18 = 0,45 моль, следовательно, n(H) = 2·n(H2O) = 2·0,45 = 0,9 моль,
m(H) = n(H)·M(H) = 0,9·1 = 0,9 г,
m(O) = m(в-ва) — m(С) — m(H) — m(N) = 10,3 — 4,8 — 0,9 — 1,4 = 3,2 г,
n(O) = m(O)/M(O) = 3,2/16 = 0,2 моль,
n(C):n(H):n(O):n(N) = 0,4:0,9:0,2:0,1 = 4:9:2:1,
Таким образом, простейшая формула искомого соединения C4H9O2N.
Простейший одноатомный спирт – это метанол.
Если предположить, что истинная молекулярная формула совпадает с простейшей, то искомое соединение может являться сложным эфиром метанола и аланина, структурная формула которого:
Задание №7
Навеску неизвестного азотсодержащего соединения массой 13,2 г сожгли в избытке кислорода. В результате образовалось 8,96 л углекислого газа, такое же количество вещества воды, а также 2,24 л азота. Определите молекулярную формулу данного соединения и установите его строение, если известно, что оно гидролизуется под действием раствора едкого натра с образованием единственного соединения.
Решение
n(N2) = V(N2)/Vm = 2,24/22,4 = 0,1 моль, следовательно, n(N) = 2n(N2) = 2·0,1 = 0,2 моль,
m(N) = n(N)·M(N) = 0,2·14 = 2,8 г,
n(CO2) = V(CO2)/Vm = 8,96/22,4 = 0,4 моль, следовательно, n(C) = n(CO2) = 0,4 моль,
m(C) = n(C)·M(C) = 0,4·12 = 4,8 г,
По условию, n(H2O) = n(CO2) = 0,4 моль,
n(H) = 2·n(H2O) = 2·0,4 = 0,8 моль,
m(H) = n(H)·M(H) = 1·0,8 = 0,8 моль,
m(O) = m(в-ва) — m(С) — m(H) — m(N) = 13,2 — 4,8 — 0,8 — 2,8 = 4,8 г,
n(O) = m(O)/M(O) = 4,8/16 = 0,3 моль,
n(C):n(H):n(O):n(N) = 0,4:0,8:0,3:0,2 = 2:4:1,5:1 = 4:8:3:2
Таким образом, простейшая формула искомого соединения C4H8O3N2.
Если предположить, что истинная молекулярная формула совпадает с простейшей, то искомое соединение может представлять собой дипептид глицилглицин: