Номер 220, страница 124 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

3.220. Запишите уравнения реакций метилпропионата со следующими реагентами:

а) NaOH (водн.); $\mathrm{б}) {\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_4 (\mathrm{водн}.);$ $\mathrm{в}) {\mathrm{NH}}_3;$ $\mathrm{г}) {\mathrm{Н}}_2, \mathrm{Pt}, p, t.$

Решение

Метилпропионат – это сложный эфир пропановой (пропионовой) кислоты и метанола. Его химическая формула: $CH_3CH_2COOCH_3$. Рассмотрим его реакции с предложенными реагентами.

а) NaOH (водн.)

Реакция метилпропионата с водным раствором гидроксида натрия представляет собой щелочной гидролиз сложного эфира, также известный как реакция омыления. В ходе этой необратимой реакции образуются соль карбоновой кислоты (пропионат натрия) и спирт (метанол).

Уравнение реакции:

$CH_3CH_2COOCH_3 + NaOH \rightarrow CH_3CH_2COONa + CH_3OH$

Продукты реакции: пропионат натрия и метанол.

Ответ: $CH_3CH_2COOCH_3 + NaOH \rightarrow CH_3CH_2COONa + CH_3OH$.

б) H₂SO₄ (водн.)

Реакция метилпропионата с водой в присутствии сильной кислоты, такой как серная кислота, является кислотным гидролизом. Это обратимая реакция, которая приводит к образованию исходной карбоновой кислоты (пропановой) и спирта (метанола). Серная кислота выполняет роль катализатора.

Уравнение реакции:

$CH_3CH_2COOCH_3 + H_2O \rightleftharpoons_{H_2SO_4, t} CH_3CH_2COOH + CH_3OH$

Продукты реакции: пропановая кислота и метанол.

Ответ: $CH_3CH_2COOCH_3 + H_2O \rightleftharpoons_{H_2SO_4, t} CH_3CH_2COOH + CH_3OH$.

в) NH₃

Взаимодействие метилпропионата с аммиаком (реакция аммонолиза) приводит к замене алкоксигруппы ($–OCH_3$) на аминогруппу ($–NH_2$). В результате реакции образуются амид пропановой кислоты (пропанамид) и метанол.

Уравнение реакции:

$CH_3CH_2COOCH_3 + NH_3 \rightarrow CH_3CH_2CONH_2 + CH_3OH$

Продукты реакции: пропанамид и метанол.

Ответ: $CH_3CH_2COOCH_3 + NH_3 \rightarrow CH_3CH_2CONH_2 + CH_3OH$.

г) H₂, Pt, p, t

Реакция метилпропионата с водородом в присутствии катализатора (например, платины), при повышенном давлении и температуре, является реакцией каталитического гидрирования (восстановления). В жестких условиях сложные эфиры восстанавливаются до двух спиртов. Карбонильная группа ($C=O$) восстанавливается до спиртовой группы, а связь $C–O$ в сложноэфирном мостике разрывается.

Уравнение реакции:

$CH_3CH_2COOCH_3 + 2H_2 \xrightarrow{Pt, p, t} CH_3CH_2CH_2OH + CH_3OH$

Продукты реакции: пропанол-1 и метанол.

Ответ: $CH_3CH_2COOCH_3 + 2H_2 \xrightarrow{Pt, p, t} CH_3CH_2CH_2OH + CH_3OH$.