Решение: Цепочка превращений фенола
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Фенол \(\xrightarrow[\text{изб.}]{\mathrm{H_2}} X_1 \xrightarrow{\mathrm{HBr}} X_2 \xrightarrow{\mathrm{KOH_{(спирт.)}}} X_3 \xrightarrow[\mathrm{H_2SO_4},\ t^\circ]{\mathrm{KMnO_4}} X_4 \longrightarrow \mathrm{CH_3CO(CH_2)_4COCH_3}\).
При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
Решение по шагам
6 шаговПри гидрировании фенола в присутствии избытка водорода бензольное кольцо насыщается, образуется циклогексанол:
$$\mathrm{C_6H_5OH + 3H_2 ->[Ni] C_6H_{11}OH}$$Циклогексанол реагирует с бромоводородом с образованием бромциклогексана:
$$\mathrm{C_6H_{11}OH + HBr -> C_6H_{11}Br + H_2O}$$Спиртовой раствор гидроксида калия отщепляет бромоводород от бромциклогексана. Образуется циклогексен:
$$\mathrm{C_6H_{11}Br + KOH ->[спирт.,\ t^\circ] C_6H_{10} + KBr + H_2O}$$При жёстком окислении циклогексена двойная связь расщепляется, и образуется адипиновая кислота:
$$\mathrm{C_6H_{10} + 4[O] ->[KMnO_4,\ H_2SO_4,\ t^\circ] HOOC(CH_2)_4COOH}$$Карбоксильные группы адипиновой кислоты превращают в хлорангидридные, затем действуют метилмагнийбромидом. После гидролиза образуется конечный дикетон:
$$\mathrm{HOOC(CH_2)_4COOH + 2SOCl_2 -> ClOC(CH_2)_4COCl + 2SO_2 + 2HCl}$$Хлорангидрид адипиновой кислоты последовательно реагирует с метилмагнийбромидом; после кислого гидролиза образуется 2,7-октандион:
$$\mathrm{ClOC(CH_2)_4COCl + 2CH_3MgBr ->[1)\ эфир;\ 2)\ H_3O^+] CH_3CO(CH_2)_4COCH_3}$$Фенол \(\rightarrow\) циклогексанол \(\rightarrow\) бромциклогексан \(\rightarrow\) циклогексен \(\rightarrow\) адипиновая кислота \(\rightarrow\) 2,7-октандион.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают присоединение \(\mathrm{HBr}\) к циклогексанолу вместо замещения гидроксильной группы.
Используют водный раствор \(\mathrm{KOH}\), который преимущественно приводит к замещению, а не к дегидрогалогенированию.
При окислении циклогексена не учитывают расщепление двойной связи.
Пытаются напрямую получить кетон действием избытка реактива Гриньяра на карбоновую кислоту без предварительного превращения кислоты в хлорангидрид.