32

Решение: Генетическая связь органических веществ

ЕГЭ · Химия · Задание 32 · Кислородсодержащие органические вещества
ВысокаяФИПИ43B59FРазвёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 5 шагов
Условие

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: бутен-2 → $X_1$ → $X_2$ → $X_3$ → бутанон → $X_4$. На первой стадии используются $\mathrm{KMnO_4}$, $\mathrm{H_2O}$, $0^\circ\mathrm{C}$; на второй стадии — $2\mathrm{HBr}$; на третьей стадии — $2\mathrm{KOH}$ в спиртовом растворе; восстановление бутанона проводят водородом в присутствии катализатора. При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

При мягком окислении бутена-2 холодным водным раствором перманганата калия по двойной связи образуется двухатомный спирт — бутан-2,3-диол.

$$\mathrm{CH_3-CH=CH-CH_3 + [O] + H_2O \xrightarrow{KMnO_4,\ 0^\circ C} CH_3-CH(OH)-CH(OH)-CH_3}$$
2

В бутан-2,3-диоле гидроксильные группы замещаются атомами брома под действием двух эквивалентов бромоводорода.

$$\mathrm{CH_3-CH(OH)-CH(OH)-CH_3 + 2HBr \rightarrow CH_3-CHBr-CHBr-CH_3 + 2H_2O}$$
3

При нагревании с двумя эквивалентами спиртового раствора гидроксида калия от 2,3-дибромбутана отщепляются две молекулы бромоводорода, образуется бутин-2.

$$\mathrm{CH_3-CHBr-CHBr-CH_3 + 2KOH \xrightarrow{спирт.,\ t} CH_3-C\equiv C-CH_3 + 2KBr + 2H_2O}$$
4

Гидратация бутина-2 приводит к енолу, который перегруппировывается в бутан-2-он, или бутанон.

$$\mathrm{CH_3-C\equiv C-CH_3 + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4,\ HgSO_4} CH_3-CO-CH_2-CH_3}$$

При каталитическом гидрировании карбонильной группы бутанона образуется вторичный спирт — бутан-2-ол.

$$\mathrm{CH_3-CO-CH_2-CH_3 + H_2 \xrightarrow{кат.} CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3}$$
Ответ

$X_1 = \mathrm{CH_3-CH(OH)-CH(OH)-CH_3}$; $X_2 = \mathrm{CH_3-CHBr-CHBr-CH_3}$; $X_3 = \mathrm{CH_3-C\equiv C-CH_3}$; $X_4 = \mathrm{CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Указывают продуктом мягкого окисления бутена-2 карбонильное соединение вместо бутан-2,3-диола.

Отщепляют только одну молекулу $\mathrm{HBr}$ на стадии действия спиртового $\mathrm{KOH}$.

Записывают для бутина-2 альдегид вместо бутанона при гидратации.

Неверно определяют продукт гидрирования бутанона: образуется бутан-2-ол, а не бутан-1-ол.

Закрепить приёмВ теме «Кислородсодержащие органические вещества» ещё 236 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 32 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Кислородсодержащие органические вещества»: в ней 237 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.