Задание №1. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: AICI3, t Br2, hv КОН(спирт.).t KMnO4, H2SO4.t бутан → Х₁ → X₂ → CH₂ = C – CH₃ → CH₃ – C – CH₃ → X₃ I CH₃ II O H2. Ni,t При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Ответ:

Привет! Давай вместе разберемся с этой цепочкой превращений. Тут нам нужно из бутана получить 2-метилпропаналь. Звучит сложно, но на самом деле все довольно логично, если знать основные реакции органической химии.

1. Первая стадия: Изомеризация бутана

   Показать решение

   Бутан (C₄H₁₀) под действием AlCl₃ при нагревании превращается в изобутан (2-метилпропан).

   \[\begin{aligned} &\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \xrightarrow[t]{AlCl_3} \text{CH}_3-\underset{\text{CH}_3}{\underset{|}{CH}}-\text{CH}_3 \end{aligned}\]

2. Вторая стадия: Галогенирование изобутана

   Показать решение

   Изобутан реагирует с бромом (Br₂) на свету (hv), образуя 2-бром-2-метилпропан.

   \[\begin{aligned} &\text{CH}_3-\underset{\text{CH}_3}{\underset{|}{CH}}-\text{CH}_3 \xrightarrow[hv]{Br_2} \text{CH}_3-\underset{\text{CH}_3}{\underset{|}{CBr}}-\text{CH}_3 + HBr \end{aligned}\]

3. Третья стадия: Дегидрогалогенирование

   Показать решение

   2-бром-2-метилпропан под действием спиртового раствора KOH отщепляет HBr, образуя 2-метилпропен.

   \[\begin{aligned} &\text{CH}_3-\underset{\text{CH}_3}{\underset{|}{CBr}}-\text{CH}_3 \xrightarrow[t]{KOH (спирт.)} \text{CH}_2=\underset{\text{CH}_3}{\underset{|}{C}}-\text{CH}_3 + KBr + H_2O \end{aligned}\]

4. Четвертая стадия: Окисление 2-метилпропена

   Показать решение

   2-метилпропен окисляется KMnO₄ в кислой среде (H₂SO₄) до 2-метилпропанона (изобутилкетона).

   \[\begin{aligned} &\text{CH}_2=\underset{\text{CH}_3}{\underset{|}{C}}-\text{CH}_3 \xrightarrow[t]{KMnO_4, H_2SO_4} \text{CH}_3-\underset{\text{O}}{\underset{||}{C}}-\text{CH}_3 \end{aligned}\]

5. Пятая стадия: Гидрирование 2-метилпропанона

   Показать решение

   2-метилпропанон гидрируется водородом (H₂) в присутствии никелевого катализатора (Ni) до 2-метилпропанола (изобутилового спирта).

   \[\begin{aligned} &\text{CH}_3-\underset{\text{O}}{\underset{||}{C}}-\text{CH}_3 \xrightarrow[t]{H_2, Ni} \text{CH}_3-\underset{\text{OH}}{\underset{|}{CH}}-\text{CH}_3 \end{aligned}\]

X₁ = 2-метилпропан (изобутан)

X₂ = 2-бром-2-метилпропан

X₃ = 2-метилпропанол (изобутиловый спирт)

Проверка за 10 секунд: Убедись, что на каждой стадии реакции меняется функциональная группа или структура молекулы.

Доп. профит: Читерский прием: Запомни основные типы реакций (изомеризация, галогенирование, дегидрогалогенирование, гидрирование, окисление) и реагенты, которые их вызывают. Это поможет тебе быстро определять продукты реакций в органической химии.