Цепочки реакций по органической химии

1. Общая информация о задании:

• Перед Вами цепочка уравнений. Каждая стрелочка означает одну реакцию. Над стрелочкой написано, что нужно добавить, а также условия протекания реакций.
• Чтобы получить один балл за реакцию, нужно правильно написать реакцию (реагенты и продукты), а также расставить коэффициенты. Условия прохождения реакций можно писать в том случае, если Вы уверены в их правильности. Если условия прохождения реакции написаны неправильно, реакцию не зачтут.
• За полностью правильно выполненное задание можно получить 5 первичных баллов.

2. Анализ задания:

1) В первом превращении из 2-аминопропана требуется получить вещество Х₁, из которого далее получают пропен.

 

Понимаем, что из 2-аминопропана следует преобразовать функциональную группу -NH₂, чтобы далее получить из этого двойную связь.

Предположим, что аминогруппа преобразовалась в гидроксо-группу, то есть вещество Х₁ является спиртом. Это осуществимо при реакции 2-аминопропана с азотистой кислотой. Образуется вещество Х₁ - пропанол - 2: 

 

 

2) Во втором превращении требуется из пропанола-2 получить пропен. Это возможно в результате реакции дегидратации (отщепление молекулы воды). Протекает внутримолекулярная дегидратация спирта при температуре 160-180°С .

 

Внутримолекулярная дегидратация — это тип реакции отщепления воды, при котором отщепление происходит внутри одной молекулы спирта, в результате чего образуется алкен.  

 

Внутримолекулярная дегидратация пропанола-2 приводит к образованию пропена:

 

 

3) В третьем превращении пропен реагирует с перманганатом калия в кислой среде (жесткое окисление). 

 

КMnO₄ является сильным окислителем, а пропен (точнее атомы углерода при двойной связи) восстановителем, следовательно, протекает окислительно-восстановительная реакция, которая приводит к полному разрыву двойной связи и образованию вещества Х₂ уксусной (этановой) кислоты и углекислого газа.

 

Также, чтобы правильно написать реакцию, мы должны помнить продукты перехода перманганата калия в различных средах:

 

 

Запишем уравнение реакции:

 

 

Так как это ОВР, то для её уравнивания следует составить электронный баланс (писать в чистовик его не нужно):

 

 

Два атома углерода, являясь восстановителями, отдают 10 электронов, а марганец, как окислитель, принимает 5 электронов:

 

 

4) В четвертом превращении из уксусной кислоты требуется получить вещество Х₃, из которого далее получается этан.

 

Чтобы получить из уксусной кислоты этан в две стадии, следует сначала получить соль уксусной кислоты, например, ацетат калия (вещество Х₃). Это осуществимо при взаимодействии уксусной кислоты с гидроксидом калия:

 

 

5) В пятом превращении из ацетата калия в результате электролиза раствора соли (реакция Кольбе) получим этан:

 

3. Запишем ответ.