Для решения задачи, дадим поэтапное объяснение и реакционные схемы.
Исходный процесс
C5H12 (пентан) → C5H11Br (бромопентан)
Реакция замещения водорода на бром идет через свободные радикалы в условиях световой или тепловой инициирующей радиации. \[ \text{C}_5\text{H}_{12} + \text{Br}_2 \xrightarrow{\Delta, \text{hv}} \text{C}_5\text{H}_{11}\text{Br} + \text{HBr} \]C5H11Br → C5H11OH (пентанол)
Применяется реакция нуклеофильного замещения с гидроксид-ионом. \[ \text{C}_5\text{H}_{11}\text{Br} + \text{NaOH} \rightarrow \text{C}_5\text{H}_{11}\text{OH} + \text{NaBr} \]C5H11OH → C5H10 (алкен)
Дегидратация спирта с использованием кислоты, обычно H2SO4, приводит к образованию алкена. \[ \text{C}_5\text{H}_{11}\text{OH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4, \Delta} \text{C}_5\text{H}_{10} + \text{H}_2\text{O} \]C5H10 → C5H11NO2 (нитропроизводное)
Алкен реагирует с нитрующей смесью (HNO3 и H2SO4) для образования нитросоединения. \[ \text{C}_5\text{H}_{10} + \text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{C}_5\text{H}_{11}\text{NO}_2 \]C5H11NO2 → C5H12N2 (амин)
Восстановление нитросоединения до амина с использованием H2. \[ \text{C}_5\text{H}_{11}\text{NO}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_5\text{H}_{12}\text{N}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \]
Обобщение
Каждый этап процесса представляет собой типичную органическую реакцию. При понимании каждого шага, можно глубже разобраться в механизмах органической химии и генерировать требуемые продукты, анализируя возможные пути синтеза.