Решение задачи: Окисление 2-бутена концентрированным KMnO4

Решение задачи по органической химии. 1. Окисление 2-бутена концентрированным раствором перманганата калия при нагревании (жесткое окисление). При жестком окислении алкенов по двойной связи происходит ее полный разрыв. 2-бутен симметричен, поэтому образуются две молекулы уксусной кислоты: \[ 5CH_3-CH=CH-CH_3 + 8KMnO_4 + 12H_2SO_4 \rightarrow 10CH_3COOH + 8MnSO_4 + 4K_2SO_4 + 12H_2O \] 2. Обработка полученного продукта (уксусной кислоты): а) Взаимодействие с гидроксидом кальция и водным раствором аммиака с последующим нагреванием. Сначала при взаимодействии с гидроксидом кальция образуется ацетат кальция: \[ 2CH_3COOH + Ca(OH)_2 \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + 2H_2O \] При нагревании (пиролизе) ацетата кальция образуется ацетон (пропанон) и карбонат кальция: \[ (CH_3COO)_2Ca \xrightarrow{t} CH_3-CO-CH_3 + CaCO_3 \] При взаимодействии уксусной кислоты с аммиаком образуется ацетат аммония: \[ CH_3COOH + NH_3 \rightarrow CH_3COONH_4 \] При нагревании ацетата аммония происходит дегидратация и образуется ацетамид: \[ CH_3COONH_4 \xrightarrow{t} CH_3CONH_2 + H_2O \] б) Взаимодействие с водным раствором щелочи (например, NaOH). Образуется соль — ацетат натрия: \[ CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O \] Электролиз раствора ацетата натрия (реакция Кольбе): На аноде происходит окисление ацетат-ионов с образованием этана и углекислого газа: \[ 2CH_3COONa + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} CH_3-CH_3 + 2CO_2 + H_2 + 2NaOH \] Сплавление сухого ацетата натрия с натронной известью (реакция Дюма): Происходит декарбоксилирование, в результате которого образуется метан: \[ CH_3COONa + NaOH \xrightarrow{t} CH_4 + Na_2CO_3 \] Ответ: Продукты реакций: ацетон и ацетамид (пункт а); этан (электролиз) и метан (сплавление со щелочью) (пункт б).