7. Задана следующая схема превращений веществ: CH3CH2CH2CH2OH X Y → CH3CH2CH=CH2 → CH3CH2COOH Определите, какие из указанных веществ являются веществами Хи Ү:

Решение:

Дана схема превращений:

CH₃CH₂CH₂CH₂OH $$\xrightarrow{X}$$ CH₃CH₂CH=CH₂ $$\xrightarrow{Y}$$ CH₃CH₂COOH

Рассмотрим первый этап: первичный спирт (бутанол-1) превращается в алкен (бутен-1).

CH₃CH₂CH₂CH₂OH $$\xrightarrow{X}$$ CH₃CH₂CH=CH₂

Для дегидратации спирта до алкена обычно используют сильные кислоты (например, H₂SO₄ конц.) при нагревании. Таким образом, X = 4) H₂SO₄ (конц.).

Теперь рассмотрим второй этап: алкен (бутен-1) превращается в карбоновую кислоту (пропионовую кислоту).

CH₃CH₂CH=CH₂ $$\xrightarrow{Y}$$ CH₃CH₂COOH

Для превращения алкена в карбоновую кислоту обычно проводят окисление. Окисление алкенов перманганатом калия (KMnO₄) в нейтральной или щелочной среде приводит к образованию диолов, а в кислой среде — к разрыву двойной связи с образованием карбонильных соединений (альдегидов, кетонов) и карбоновых кислот. Если алкен имеет концевую двойную связь (как бутен-1), то при окислении в кислой среде терминальная двойная связь разрывается, и алкилиденовый углерод окисляется до карбоновой кислоты. Таким образом, Y = 5) KMnO₄ (подкисл. р-р).

Проверим:

1. CH₃CH₂CH₂CH₂OH $$\xrightarrow{H_2SO_4, t°}$$ CH₃CH₂CH=CH₂ + H₂O (дегидратация бутанола-1)

2. CH₃CH₂CH=CH₂ $$\xrightarrow{KMnO_4, H^+}$$ (окислительное расщепление двойной связи) → CH₃CH₂COOH + CO₂ + H₂O

Таблица соответствий:

Ответ: 45