Задание №32 — Основы органической химии

Задание №32

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

пропанол-1 $\overset{}{\rightarrow} \pi p o \pi е н \overset{K M n O_{4} , Н_{2} 0 , 0 ° C}{\rightarrow} X_{1} \overset{и з б . H B r}{\rightarrow} X_{2} \overset{}{\rightarrow}$

$\overset{и з б . K O H \left(\right. с \pi и p т . \left.\right) , t °}{\rightarrow} X_{3} \overset{\left[\right. A g \left(\right. N H_{3} \left.\right)_{2} \left]\right. O H}{\rightarrow} X_{4}$

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Ваше решениедо 5 баллов

Запишите решение задачи...

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение. Схема превращений: пропанол-1 → пропен → X₁ (KMnO₄, H₂O, 0 °C) → X₂ (изб. HBr) → X₃ (изб. KOH спирт., t°) → X₄ ([Ag(NH₃)₂]OH). Разберём её по шагам. Пропанол-1 при нагревании с концентрированной серной кислотой выше 140 °C отщепляет воду и даёт пропен. Холодный водный раствор KMnO₄ (реакция Вагнера, 0 °C) не разрывает двойную связь, а мягко окисляет её до двух гидроксильных групп, поэтому X₁ — пропандиол-1,2. Избыток HBr замещает обе группы OH на бром: X₂ — 1,2-дибромпропан. Избыток спиртового раствора KOH при нагревании отщепляет от дигалогенида два HBr — идёт двойное дегидрогалогенирование, X₃ — пропин (концевая тройная связь). Именно поэтому последняя реакция возможна: аммиачный раствор оксида серебра замещает подвижный атом водорода при тройной связи, X₄ — пропинид серебра, выпадающий в осадок.

Уравнения реакций.

1) Внутримолекулярная дегидратация спирта (правило Зайцева здесь не нужно — цепь несимметрична только по концу).
CH₃-CH₂-CH₂-OH → (конц. H₂SO₄, 180 °C) CH₃-CH=CH₂ + H₂O

2) Мягкое окисление алкена холодным водным раствором перманганата (реакция Вагнера).
3CH₃-CH=CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O → (0 °C) 3CH₃-CH(OH)-CH₂-OH + 2MnO₂↓ + 2KOH

3) Замещение обеих гидроксильных групп на бром избытком HBr.
CH₃-CH(OH)-CH₂-OH + 2HBr → CH₃-CHBr-CH₂Br + 2H₂O

4) Двойное дегидрогалогенирование избытком спиртового раствора щёлочи — образуется алкин.
CH₃-CHBr-CH₂Br + 2KOH → (спиртовой раствор, t°) CH₃-C≡CH + 2KBr + 2H₂O

5) Замещение водорода при тройной связи — качественная реакция на концевой алкин.
CH₃-C≡CH + [Ag(NH₃)₂]OH → CH₃-C≡C-Ag↓ + 2NH₃ + H₂O

Проверка. во втором уравнении слева 9 атомов C, 26 атомов H, 12 атомов O, 2 K и 2 Mn; справа 3·3 = 9 атомов C, 3·8 + 2 = 26 атомов H, 3·2 + 2·2 + 2 = 12 атомов O, 2 K и 2 Mn — баланс сходится. Условие «0 °C, водный раствор» принципиально: в кислой среде при нагревании KMnO₄ разорвал бы двойную связь и диола не получилось бы.

Ответ: X₁ — пропандиол-1,2 CH₃-CH(OH)-CH₂-OH; X₂ — 1,2-дибромпропан CH₃-CHBr-CH₂Br; X₃ — пропин CH₃-C≡CH; X₄ — пропинид серебра CH₃-C≡C-Ag. Пять уравнений приведены выше.

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №32Далее