Задание №32 — Основы органической химии
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
бутен-2 →KMnO4,H2O,0∘C Х1 →2HBr Х2 →сπиpт.2KOH Х3 →
→ бутанон →H2,кaт. Х4
При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Холодный нейтральный раствор перманганата окисляет бутен-2 мягко (реакция Вагнера), поэтому X1 — бутандиол-2,3. Две молекулы HBr замещают обе гидроксогруппы, X2 — 2,3-дибромбутан; спиртовая щёлочь отщепляет два HBr, X3 — бутин-2. Гидратация бутина-2 по Кучерову даёт бутанон, а его восстановление — X4 — бутанол-2.
1) Мягкое окисление в нейтральной среде при 0 °C: образуется гликоль, раствор перманганата обесцвечивается.
3CH3-CH=CH-CH3 + 2KMnO4 + 4H2O → (0 °C) 3CH3-CH(OH)-CH(OH)-CH3 + 2MnO2↓ + 2KOH
2) Замещение обеих гидроксогрупп на бром.
CH3-CH(OH)-CH(OH)-CH3 + 2HBr → CH3-CHBr-CHBr-CH3 + 2H2O
3) Спиртовой раствор щёлочи — двойное отщепление; атомы брома стоят у соседних атомов, поэтому образуется тройная связь.
CH3-CHBr-CHBr-CH3 + 2KOH → (спирт. р-р, t°) CH3-C≡C-CH3 + 2KBr + 2H2O
4) Реакция Кучерова: гидратация несимметричного по положению тройной связи алкина даёт кетон.
CH3-C≡C-CH3 + H2O → (HgSO4, H2SO4) CH3-CO-CH2-CH3
5) Восстановление кетона водородом даёт вторичный спирт.
CH3-CO-CH2-CH3 + H2 → (Ni, t°) CH3-CH(OH)-CH2-CH3
Проверка: в первом уравнении слева 12 C, 32 H, 12 O, 2 K, 2 Mn; справа в трёх молекулах гликоля 12 C, 30 H, 6 O, плюс MnO2 и KOH — итого 32 H, 12 O, 2 K, 2 Mn.
Ответ: X1 — бутандиол-2,3, X2 — 2,3-дибромбутан, X3 — бутин-2, X4 — бутанол-2. Уравнения реакций:
3CH3-CH=CH-CH3 + 2KMnO4 + 4H2O → (0 °C) 3CH3-CH(OH)-CH(OH)-CH3 + 2MnO2↓ + 2KOH
CH3-CH(OH)-CH(OH)-CH3 + 2HBr → CH3-CHBr-CHBr-CH3 + 2H2O
CH3-CHBr-CHBr-CH3 + 2KOH → (спирт. р-р, t°) CH3-C≡C-CH3 + 2KBr + 2H2O
CH3-C≡C-CH3 + H2O → (HgSO4, H2SO4) CH3-CO-CH2-CH3
CH3-CO-CH2-CH3 + H2 → (Ni, t°) CH3-CH(OH)-CH2-CH3
Источник: ФИПИ