Задание №12 — Основы органической химии

Решение.

Ацетальдегид (уксусный альдегид, этаналь) имеет формулу CH₃CHO. Рассмотрим каждое из предложенных превращений, чтобы определить, в каких случаях образуется это вещество.

1) Окисление этанола оксидом меди(II).
Это классический лабораторный способ получения альдегидов из первичных спиртов. При нагревании паров этанола над раскаленным оксидом меди(II) происходит мягкое окисление спиртовой группы до альдегидной:
CH₃CH₂OH + CuO → (t°) CH₃CHO + Cu + H₂O
В результате образуется ацетальдегид. Вариант подходит.

2) Окисление этандиола-1,2 избытком перманганата калия в кислой среде.
Этандиол-1,2 (этиленгликоль) — это двухатомный спирт. При действии сильных окислителей (KMnO₄ в кислой среде) происходит разрыв связи C–C и глубокое окисление углеродных атомов. В жестких условиях избытка окислителя образуется углекислый газ (или щавелевая кислота, которая затем окисляется до CO₂):
HO–CH₂–CH₂–OH + [O] → (KMnO₄, H₂SO₄) 2CO₂ + ...
Ацетальдегид здесь не образуется. Вариант не подходит.

3) Щелочной гидролиз 1,1-дибромэтана.
1,1-дибромэтан — это геминальный дигалогеналкан (оба атома брома у одного атома углерода). При взаимодействии с водным раствором щелочи атомы брома замещаются на гидроксильные группы. Образующийся промежуточный продукт с двумя группами –OH у одного углерода («геминальный диол») крайне неустойчив и сразу отщепляет молекулу воды, превращаясь в альдегид:
CH₃–CHBr₂ + 2NaOH (водн.) → [CH₃–CH(OH)₂] + 2NaBr
[CH₃–CH(OH)₂] → CH₃CHO + H₂O
В результате образуется ацетальдегид. Вариант подходит.

4) Щелочной гидролиз 1,2-дибромэтана.
В 1,2-дибромэтане атомы брома находятся у соседних атомов углерода (вицинальный дигалогенид). При гидролизе водным раствором щелочи образуется двухатомный спирт — этандиол-1,2 (этиленгликоль):
CH₂Br–CH₂Br + 2NaOH (водн.) → HO–CH₂–CH₂–OH + 2NaBr
Ацетальдегид не образуется. Вариант не подходит.

5) Восстановление формальдегида.
Формальдегид (метаналь) имеет формулу HCHO. При его восстановлении (например, водородом на катализаторе) образуется соответствующий спирт — метанол:
HCHO + H₂ → (Ni, t°) CH₃OH
Ацетальдегид содержит два атома углерода, а формальдегид — только один, поэтому получить ацетальдегид простым восстановлением формальдегида невозможно. Вариант не подходит.

Таким образом, ацетальдегид образуется в реакциях 1 и 3.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ