Question

Запишите уравнение реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: метан-ацетилен-этаналь-этанол-этилен-хлор

этан-бутан-бутен-бутанол-бутаналь-бутановая кислота

Answer 1

Метан → ацетилен → этаналь → этанол → этилен → хлорэтан → бутан → бутен → бутанол → бутаналь → бутановая кислота.
1) Высокомолекулярный термолиз метана при температуре 1200°C-1500°C
2CH₄↑ → 2CH≡CH + H₂↑
2) Этаналь - уксусный альдегид. Получение альдегидов при взаимодействии с водой (H₂O) в присутствии двухвалентной ртути (Hg²⁺) как катализатора.
Этот способ носит название Реакции Кучерова.
                                         O
                                        //
CH≡CH + H₂O → CH₃-C    
                                         \
                                           H

3) Этанол - спирт. Спирты получаются при воздействии на альдегид водорода при никеле (Ni) и платине (Pt) как катализаторах и температуре.
           O
          //
CH₃-C     + H₂↑   →  CH₃-CH₂-OH
           \
             H

4) Этилен - алкен. Алкены получаются при внутримолекулярной дегидратации спиртов и идут по Правилу Зайцева. Как катализатор идет серная кислота (H₂SO₄) и температура выше 140°C.

CH₃-CH₂-OH → CH₂=CH₂ + H₂O

5) Хлорэтан - галогеналкан. Получается при взаимодействии алкена с галогеном. Идет против Правила Морковникова. Как катализатор идет перекись водорода (H₂O₂).

CH₂=CH₂ + HCl → CH₃-CH₂-Cl

6) Бутан - алкан. Получается из галогеналкана посредством Реакции Вюрца.

 CH₃-CH₂-Cl + 2Na + Cl-CH₂-CH₃ → CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ + 2NaCl

7) Бутен - алкен. Получается дегидрированием алканов при температуре. Катализаторы - либо Cr₂O₃, либо Al₂O₃.

CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ → CH₃-CH=CH-CH₃ + H₂↑

8) Бутанол - спирт. Получается из алкена через гидратацию (получается бутанол-2 из-за разрыва двойной связи).

CH₃-CH=CH-CH₃ + H₂O → CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃

9) Бутаналь - альдегид. Из спирта можно получить его термическим окислением.
                                                                                    O                                                
                                                                                   //                                                
CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃ + CuO  →  CH₃-CH₂-CH₂-C       + H₂O + Cu                         
                                                                                    \                                                
                                                                                     H              

10) Бутановая кислота (масляная) получается при качественной реакции на альдегиды "Серебряное зеркало" в присутствии аммония (NH₄) как катализатора.

                          O                                                 O
                          //                                                  //
CH₃-CH₂-CH₂-C    +  Ag₂O  →   CH₃-CH₂-CH₂-C    +  2Ag↓                               
                           \                                                   \
                            H                                                 OH