Для решения этой химической задачи разберем каждую стадию цепочки реакций.
Первая реакция (образование \(X_1\)):
Исходное вещество: \( \text{CH}_3 - \text{CH} - \text{CH}_3\) – \text{OH}).
Реакция: Обезвоживание алкоголя в присутствии \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) и при температуре \( 180^\circ \text{C} \) обычно приводит к образованию алкена. В данном случае, вероятнее всего, произойдет отщепление воды, и получится пропен: \[ \text{CH}_3 - \text{CH} = \text{CH}_2 \quad (X_1) \]
Вторая реакция (образование \(X_2\)):
Исходное вещество: Пропен (\( \text{CH}_3 - \text{CH} = \text{CH}_2 \)).
Реакция: Гидрохлорирование (добавление HCl) идет по правилу Марковникова, где водород присоединяется к более гидрогенизированному углероду: \[ \text{CH}_3 - \text{CHCl} - \text{CH}_3 \quad (X_2) \] Это 2-хлорпропан.
Третья реакция (образование \(X_3\)):
Исходное вещество: 2-хлорпропан (\( \text{CH}_3 - \text{CHCl} - \text{CH}_3 \)).
Реакция: Нейтрализация в присутствии водного раствора NaOH приведет к образованию спирта: \[ \text{CH}_3 - \text{CH(OH)} - \text{CH}_3 \quad (X_3) \] Это вторичный спирт — пропан-2-ол.
Четвертая реакция (образование \(X_4\)):
Исходное вещество: Пропен (\( \text{CH}_3 - \text{CH} = \text{CH}_2 \)).
Реакция: При 0 °C и действии \( \text{KMnO}_4, \text{H}_2\text{O} \) происходит образование диола. Это мягкое окисление: \[ \text{CH}_3 - \text{CH(OH)} - \text{CH}_2(OH) \quad (X_4) \] Это пропан-1,2-диол.
Таким образом, продукты реакции:
- \( X_1 \): Пропен (\( \text{CH}_3 - \text{CH} = \text{CH}_2 \))
- \( X_2 \): 2-хлорпропан (\( \text{CH}_3 - \text{CHCl} - \text{CH}_3 \))
- \( X_3 \): Пропан-2-ол (\( \text{CH}_3 - \text{CH(OH)} - \text{CH}_3 \))
- \( X_4 \): Пропан-1,2-диол (\( \text{CH}_3 - \text{CH(OH)} - \text{CH}_2(OH) \))