Рашэнне задачы па хіміі: вызначэнне спірту C₄H₁₀O і атрыманне бутэн-2

Дадзена: Рэчыва А складу \(C_4H_{10}O\). 1. Мае неразгалінаваны вугляродны шкілет. 2. Рэагуе з натрыем (значыць, гэта спірт). 3. Пры дэгідратацыі ўтварае алкен В, які мае цыс- і транс-ізамеры. Рашэнне: а) Алкен В — гэта бутэн-2. Толькі ён сярод бутэнаў можа існаваць у выглядзе геаметрычных ізамераў. Формула алкену В: \(CH_3-CH=CH-CH_3\) (бутэн-2). Цыс-ізамер (групы \(CH_3\) з аднаго боку ад двайной сувязі): \[\begin{matrix} CH_3 & & CH_3 \\ & \diagdown \diagup & \\ & C = C & \\ & \diagup \diagdown & \\ H & & H \end{matrix}\] Назва: цыс-бутэн-2. Транс-ізамер (групы \(CH_3\) з розных бакоў): \[\begin{matrix} CH_3 & & H \\ & \diagdown \diagup & \\ & C = C & \\ & \diagup \diagdown & \\ H & & CH_3 \end{matrix}\] Назва: транс-бутэн-2. б) Каб пры дэгідратацыі атрымаўся бутэн-2, гідроксільная група павінна знаходзіцца каля другога атама вугляроду. Рэчыва А: \(CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3\) (бутанол-2). Рэчыва Б: \(CH_3-CH(ONa)-CH_2-CH_3\) (буталат-2 натрыю). в) Ураўненні рэакцый: 1. Рэакцыя з натрыем: \(2CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3 + 2Na \rightarrow 2CH_3-CH(ONa)-CH_2-CH_3 + H_2 \uparrow\) 2. Дэгідратацыя (умовы: \(H_2SO_4\) канд., \(t > 140^\circ C\)): \(CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3 \xrightarrow{H_2SO_4, t} CH_3-CH=CH-CH_3 + H_2O\) г) Рэчыва Г — ізамер А, не мае трэцічных атамаў вугляроду (гэта значыць, ланцуг разгалінаваны, але гэта першасны спірт) і рэагуе з натрыем. Гэта 2-метылпрапанол-1. Структурная формула Г: \(CH_3-CH(CH_3)-CH_2-OH\) д) Ланцужок ператварэнняў для рэчыва Г: 1. Акісленне аксідам медзі (II) да альдэгіду: \(CH_3-CH(CH_3)-CH_2-OH + CuO \xrightarrow{t} CH_3-CH(CH_3)-CHO + Cu + H_2O\) (Утвараецца 2-метылпрапаналь) 2. Рэакцыя з гідраксідам медзі (II) пры награванні (акісленне да кіслаты): \(CH_3-CH(CH_3)-CHO + 2Cu(OH)_2 + NaOH \xrightarrow{t} CH_3-CH(CH_3)-COONa + Cu_2O \downarrow + 3H_2O\) (Калі ў асяроддзі ёсць шчолач, утвараецца соль, калі проста ў вадзе, то кіслата): \(CH_3-CH(CH_3)-CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CH_3-CH(CH_3)-COOH + Cu_2O \downarrow + 2H_2O\) (Утвараецца 2-метылпрапанавая кіслата) 3. Этэрыфікацыя з метанолам: \(CH_3-CH(CH_3)-COOH + CH_3OH \xrightarrow{H^+, t} CH_3-CH(CH_3)-COOCH_3 + H_2O\) (Утвараецца паветраны эфір — метылавы эфір 2-метылпрапанавай кіслаты або метыл-2-метылпрапанаат)