Дидактический материал: "Получение целевых химических продуктов"

получение целевых продуктов
путем химических превращений

1. Осуществите превращение метана в хлоропреновый каучук, используя любые неорганические реагенты и катализаторы. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант решения. Цель может быть достигнута путем следующих превращений:

СН₄  С₂Н₂  С₄Н₄ С₄Н₅Cl

             → CH₂ – C = CH – CH₂ – (CH₂ – C = CH – CH₂)_n –

Пиролизом метана получают ацетилен:

2CH₄    C₂H₂ + 3Н₂­­

В присутствии солей меди (I) ацетилен димеризуется с образованием винилацетилена:

2СН СН ® CH С – СН = СН₂

В этих же условиях винилацетилен гидрохлорируют с образованием изопрена:

СН С – CH = СН₂ + НСl  СН₂ = C – CH = СН₂

Хлоропрен полимеризуется, как показано выше.

2. Имея в распоряжении лишь цинк, ацетилен, калий, воздух и необходимые катализаторы, получите максимально возможное число различных солей.

Вариант решения. Цель может быть достигнута совокупностью реакций:

2С₂Н₂ + 5О₂ ® 4СО₂ + 2Н₂О

2К + 2Н₂О ® 2КОН + Н₂­­

2КОН + СО₂ ® К₂СО₃ + Н₂О

К₂СО₃ + СО₂ + Н₂О ® 2КНСО₃

Zn + 2КОН + 2Н₂О ® К₂[Zn(OH)₄] + H₂­­

К₂[Zn(OH)₄] + 2СО₂ ® К₂СО₃ + ZnСО₃¯ + 2Н₂О

N₂ + 3H₂  2NH₃

2NH₃ + СО₂ + Н₂О ® (NH₄)₂CO₃

CH CH + Н₂О CH₃ – CHO

2CH₃CHO + O₂    2CH₃СООН

CH₃СООН + КОН ® CH₃СООК + Н₂О

3. Какие химические соединения можно получить, имея в распоряжении циклогексан, азотную и серную кислоты, используя любые условия и катализаторы? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант решения. С₆Н₁₂   3H₂ + С₆Н₆

С₆Н₆ + H₂SO₄ ® С₆Н₅ – SO₃H + Н₂О

+ H₂SO₄     + Н₂О

 + HNO₃(конц.)     + HNO₃

+ H₂SO₄  

  + Н₂О(конц.) + H₂SO₄ ®

 + HNO₃(конц.) + HNO₃(конц.) 

 + Н₂О 

4. Какие вещества можно получить из этилового спирта, используя любые условия и катализаторы? Напишите уравнения соответствующих реакций.

Вариант решения.

С₂Н₅ОН   СН₂ = СН₂ + Н₂О

nСН₂ = СН₂          – (СН₂ – СН₂)_n –

2C₂H₅OH C₂H₅ – O – C₂H₅

3C₂H₅OH + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ ®

                         ® 3СН₃ – CHO + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 7Н₂О

СН₃ + 2СН₃ СН₃ – HC O

СН₃ + HCN СН₃ –

СН₃ – CHO + 3Cl₂    CCl₃ – CHO

CCl₃ + H₂O ® CCl₃

2C₂H₅OH СН₂ = CH – CH = СН₂ 

® СН₂ – CH = CH – СН₂ – (– СН₂ – CH = CH – СН₂ –)_n –

5. Напишите уравнения реакций, в результате которых можно осуществить превращение 1-пропанола в α-аминопропановую кислоту.

Вариант решения. Цель может быть достигнута путем следующих превращений:

СН₃ – СН₂ – СН₂OH   СН₃ – СН₂

 Окислением 1-пропанола в жестких условиях получают пропановую кислоту:

5СН₃ – СН₂ – СН₂OH + 4KMnO₄ + 6H₂SO₄    

                  ® 5CH₃ – СН₂ – COOH + 2K₂SO₄ + 4MnSO₄

Хлорированием пропановой кислоты под воздействием жесткого излучения получают 2-хлорпропановую кислоту:

Под действием аммиака получают α-аминопропановую кислоту:

СН₃ – СН – COOH + 2NH₃ ® СН₃ – СН – COOH + NH₄Cl

6. Напишите уравнения реакций, в результате которых можно осуществить превращение 1-бутанола в бутиловый эфир уксусной кислоты.

Алгоритм решения. Цель может быть достигнута путем следующих превращений:

СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₂ОН 

® СН₃СН₂ – CH = СН₂    СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₃

® СН₃СООН СН₃ 

7. Напишите уравнения реакций, в результате которых можно осуществить превращение крахмала в бутан.

Алгоритм решения. Цель может быть достигнута последовательностью реакций:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O  nC₆H₁₂O₆

C₆H₁₂O₆    2C₂H₅OH + 2CO₂

C₂H₅OH + KBr + H₂SO₄ ® C₂H₅Br + KHSO₄ + H₂O

2C₂H₅Br + 2Na ® 2NaBr + C₄H₁₀