13.03 6. Используя натриевую соль соответствующей карбоновой кислоты. получите 3-метилпентан. Напишите реакцию нитрования углеводорода по Коновалову. 7. С какими из приведенных соединений реагирует н-бутан при заданных условиях: a) H2SO4 (конц.), 20°C, б) HNO3 (конц.), 20°C, b) Na, t. г) Вr2, освещение, 20°С, д) SO, + Cl2, освещение. Напишите эти реакции. 8. С помощью каких реакций можно осуществить переходы: a) пропан -> 2,3- диметилбутан, б) СН--CH-COOН -> 2-нитробутан.
Отлично, давайте разберём ваши вопросы.
6. Получение 3-метилпентана из натриевой соли карбоновой кислоты
Для получения 3-метилпентана можно использовать натриевую соль соответствующей карбоновой кислоты, например, натриевую соль зооктандикарбоновой кислоты. Реакция может быть следующей:
Сначала получаем 3-метилпентан, применяя метод Григаре. Натриевая соль карбоновой кислоты взаимодействует с бромом, после чего происходит восстановление.
\( \text{C6H12 + Na} \rightarrow \text{C3H7-Na + C2H5Cl} \)
Далее, происходит реакция с йодом:
\( \text{C3H7-Na + C2H5Cl} \rightarrow \text{3-метилпентан} + \text{NaCl} \)
Реакция нитрования углеводорода по Коновалову:
\( \text{C5H12} + \text{HNO3} \rightarrow \text{C5H11NO2} + \text{H2O} \)
7. Реакции н-бутана с приведёнными соединениями
а) H2SO4 (конц.), 20°C: Реакция с концентрированной серной кислотой приведет к образованию бутилсульфата:
\( \text{C4H10} + \text{H2SO4} \rightarrow \text{C4H9OSO3H} \)
б) HNO3 (конц.), 20°C: Нитрование н-бутана выдаст 1-нитробутан и 2-нитробутан:
\( \text{C4H10} + \text{HNO3} \rightarrow \text{C4H9NO2} + \text{H2O} \)
в) Na, t.: Реакция с натрием может привести к образованию алкали-метильного комплекта:
\( \text{C4H10} + 2 \text{Na} \rightarrow 2 \text{C4H9Na} \)
г) Br2, освещение, 20°C: Бромирование н-бутана при световом облучении приводит к образованию бромалканов:
\( \text{C4H10} + \text{Br2} \xrightarrow{hv} \text{C4H9Br} + \text{HBr} \)
д) SO2 + Cl2, освещение: Реакция под действием света приведет к образованию хлоральдегида:
\( \text{C4H10} + \text{SO2} + \text{Cl2} \xrightarrow{hv} \text{C4H9Cl} + \text{HCl} + \text{SO2} \)
8. Переходы между соединениями
а) Пропан → 2,3-диметилбутан: Для этого перехода можно использовать изомеризацию и алкилирование:
Пропан может быть изомеризирован с помощью цизолиза (гидрогенизация):
\( \text{C3H8} \xrightarrow[]{cat.} \text{C5H12} \)
Следующий шаг - алкилирование (например, с изобутаном):
\( \text{C5H12} + \text{C4H9} \rightarrow \text{2,3-диметилбутан} \)
б) СH2=CH-COOH → 2-нитробутан: Для этого можно выполнить нитрование следуя через два этапа:
Нитрование:
\( \text{CH2=CH-COOH} + \text{HNO3} \rightarrow \text{Nitro-выход} \)
Далее можно из концевого соединения получить 2-нитробутан:
\( \text{Выход нитро} \rightarrow \text{2-нитробутан} \)
Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужно больше деталей по какой-то из реакций, не стесняйтесь спрашивать!
