Задание №14 — Основы органической химии

Решение.

Разберем каждую схему реакции последовательно, применяя правила органической химии.

А) CH₃–CH₂–CH=CH₂ + HBr
Перед нами реакция гидрогалогенирования алкена (бутена-1). Согласно правилу Марковникова, при присоединении галогеноводородов к несимметричным алкенам атом водорода присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода при двойной связи (где водорода больше), а атом галогена — к менее гидрированному (где водорода меньше).
В молекуле бутена-1 двойная связь находится между первым и вторым атомами углерода. У первого атома (–CH₂) два водорода, у второго (–CH=) — один. Водород идет к первому, бром — ко второму.
CH₃–CH₂–CH=CH₂ + HBr → CH₃–CH₂–CHBr–CH₃ (2-бромбутан).
Соответствие: А → 2.

Б) CH₃–CH₂–CH=CH₂ + Br₂
Это реакция галогенирования (бромирования) алкена. Бром присоединяется по месту разрыва двойной связи: один атом брома к первому углероду, второй — ко второму.
CH₃–CH₂–CH=CH₂ + Br₂ → CH₃–CH₂–CHBr–CH₂Br (1,2-дибромбутан).
Соответствие: Б → 3.

В) CH₃–CH₂–C≡CH + 2HBr
Реакция гидрогалогенирования алкина (бутина-1) избытком бромоводорода. Присоединение также идет по правилу Марковникова в две стадии. На первой стадии образуется 2-бромбутен-1. На второй стадии второй моль HBr присоединяется к тому же второму атому углерода, так как он менее гидрирован, а бром как заместитель дополнительно направляет атаку.
CH₃–CH₂–C≡CH + 2HBr → CH₃–CH₂–CBr₂–CH₃ (2,2-дибромбутан).
Соответствие: В → 6.

Г) Циклобутан + Br₂
Циклобутан относится к малым циклам (хотя он устойчивее циклопропана, при определенных условиях он способен к реакциям присоединения с разрывом цикла). При взаимодействии с бромом происходит разрыв связи C–C в цикле, и атомы брома присоединяются к концам образовавшейся цепи (к 1-му и 4-му атомам). Однако в школьном курсе ЕГЭ и в данном задании рассматривается типичный пример образования дибромпроизводного. Если рассматривать структуру циклобутана, то разрыв связи приводит к образованию 1,4-дибромбутана, но среди вариантов ответа есть 1,3-дибромбутан. Вероятно, на рисунке Г изображен метилциклопропан (CH₂–CH₂–CH–CH₃ в кольце), так как именно при его бромировании с разрывом цикла по наиболее замещенному атому углерода образуется 1,3-дибромбутан.
CH₂(цикл)–CH₂–CH–CH₃ + Br₂ → CH₂Br–CH₂–CHBr–CH₃ (1,3-дибромбутан).
Соответствие: Г → 4.

Ответ: А → 2, Б → 3, В → 6, Г → 4.

Источник: ФИПИ