Номер 2, страница 271 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 48. Химические свойства и методы получения карбонильных соединений. Глава 4. Кислородсодержащие органические соединения - номер 2, страница 271.

Условие.

2. Как получить из формальдегида бутанол-1, из ацетальдегида — бутанол-2, из ацетона — 2-метилбутанол-2? Напишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Для решения данной задачи используется реакция Гриньяра. Это метод синтеза спиртов из карбонильных соединений (альдегидов и кетонов) и магнийорганических соединений (реактивов Гриньяра, $R-MgX$). При взаимодействии с формальдегидом ($HCHO$) образуются первичные спирты, с другими альдегидами – вторичные, а с кетонами – третичные спирты.

Как получить из формальдегида бутанол-1

Для получения первичного спирта бутанола-1 ($CH_3CH_2CH_2CH_2OH$) из формальдегида ($HCHO$) необходимо удлинить углеродную цепь на три атома углерода. Для этого используется реактив Гриньяра с пропильным радикалом, например, пропилмагнийбромид ($CH_3CH_2CH_2MgBr$). Реакция проходит в две стадии в среде безводного диэтилового эфира.

1. Нуклеофильное присоединение реактива Гриньяра к карбонильному углероду формальдегида с образованием промежуточного алкоголята магния:

$HCHO + CH_3CH_2CH_2MgBr \xrightarrow{эфир} CH_3CH_2CH_2CH_2OMgBr$

2. Гидролиз алкоголята разбавленной кислотой (например, $H_2O/H^+$) для получения конечного продукта – бутанола-1:

$CH_3CH_2CH_2CH_2OMgBr + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH_2CH_2CH_2OH + Mg(OH)Br$

Ответ:

1. $HCHO + CH_3CH_2CH_2MgBr \xrightarrow{эфир} CH_3CH_2CH_2CH_2OMgBr$

2. $CH_3CH_2CH_2CH_2OMgBr + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH_2CH_2CH_2OH + Mg(OH)Br$

из ацетальдегида — бутанол-2

Для получения вторичного спирта бутанола-2 ($CH_3CH(OH)CH_2CH_3$) из ацетальдегида ($CH_3CHO$) необходимо присоединить к его углеродному скелету два атома углерода. Для этого используется реактив Гриньяра с этильным радикалом, например, этилмагнийбромид ($CH_3CH_2MgBr$).

1. Присоединение этилмагнийбромида к ацетальдегиду:

$CH_3CHO + CH_3CH_2MgBr \xrightarrow{эфир} CH_3CH(OMgBr)CH_2CH_3$

2. Последующий гидролиз образовавшегося алкоголята разбавленной кислотой:

$CH_3CH(OMgBr)CH_2CH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH(OH)CH_2CH_3 + Mg(OH)Br$

Ответ:

1. $CH_3CHO + CH_3CH_2MgBr \xrightarrow{эфир} CH_3CH(OMgBr)CH_2CH_3$

2. $CH_3CH(OMgBr)CH_2CH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH(OH)CH_2CH_3 + Mg(OH)Br$

из ацетона — 2-метилбутанол-2

Для получения третичного спирта 2-метилбутанола-2 ($CH_3C(OH)(CH_3)CH_2CH_3$) из ацетона ($CH_3COCH_3$) необходимо присоединить к нему этильный радикал (два атома углерода). Используется тот же реактив Гриньяра, что и в предыдущем синтезе — этилмагнийбромид ($CH_3CH_2MgBr$).

1. Присоединение этилмагнийбромида к ацетону:

$CH_3COCH_3 + CH_3CH_2MgBr \xrightarrow{эфир} CH_3C(OMgBr)(CH_3)CH_2CH_3$

2. Гидролиз продукта присоединения разбавленной кислотой:

$CH_3C(OMgBr)(CH_3)CH_2CH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3C(OH)(CH_3)CH_2CH_3 + Mg(OH)Br$

Ответ:

1. $CH_3COCH_3 + CH_3CH_2MgBr \xrightarrow{эфир} CH_3C(OMgBr)(CH_3)CH_2CH_3$

2. $CH_3C(OMgBr)(CH_3)CH_2CH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3C(OH)(CH_3)CH_2CH_3 + Mg(OH)Br$