Вопрос:

CH2-CH2-C(=O)-O-CH2-CH3 with NH2 group on the first CH2. This reacts with H2O (catalyst) to give X1 and X2. X1 reacts with HNO2 to give X3, and X3 reacts with KHCO3 to give X4. X2 reacts with CuO (heat) to give X5, and X5 gives ammonium acetate. Write the equations using structural formulas of organic substances.

Ответ:

Решение:

Исходное вещество — этиловый эфир 3-аминобутановой кислоты.

1. Гидролиз эфира в кислой среде:

\( CH_3-CH(NH_2)-CH_2-COOCH_2CH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+, t^\circ} CH_3-CH(NH_2)-CH_2-COOH + CH_3CH_2OH \)

X1 — 3-аминобутановая кислота, X2 — этанол.

2. Реакция 3-аминобутановой кислоты с азотистой кислотой:

\( CH_3-CH(NH_2)-CH_2-COOH + HNO_2 \rightarrow CH_3-CH(OH)-CH_2-COOH + N_2 + H_2O \)

X3 — 3-гидроксибутановая кислота.

3. Реакция 3-гидроксибутановой кислоты с гидрокарбонатом калия:

\( CH_3-CH(OH)-CH_2-COOH + KHCO_3 \rightarrow CH_3-CH(OH)-CH_2-COOK + H_2O + CO_2 \)

X4 — калиевая соль 3-гидроксибутановой кислоты.

4. Окисление этанола оксидом меди:

\( CH_3CH_2OH + CuO \xrightarrow{t^\circ} CH_3CHO + Cu + H_2O \)

X5 — ацетальдегид.

5. Реакция ацетальдегида с аммиаком (неполная):

\( 2CH_3CHO + NH_3 \rightarrow (CH_3CH=NH)_2 + H_2O \)

Продуктом реакции ацетальдегида с аммиаком является иминоэфир, который при дальнейшем нагревании может дать ацетат аммония (предположительно, через образование ацетонитрила и последующий гидролиз).

Ответ: представлен в решении в виде уравнений реакций.