РУҚА
32

Решение: Генетическая связь органических веществ

ЕГЭ · Химия · Задание 32 · Кислородсодержащие органические вещества
ВысокаяФИПИ678252Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 5 шагов
Условие

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

$\mathrm{OHC{-}CH_2{-}CH_2{-}CHO} \xrightarrow[\mathrm{H_2SO_4}]{\mathrm{KMnO_4}} X_1 \xrightarrow{\mathrm{NH_3\,(aq)}} X_2$

$\mathrm{OHC{-}CH_2{-}CH_2{-}CHO} \xrightarrow{\mathrm{H_2}} X_3 \rightarrow X_4 \xrightarrow{\mathrm{Zn}} \mathrm{C_4H_8}$

При написании уравнений реакций указывайте преимущественно образующиеся продукты, 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

Обе альдегидные группы исходного вещества при окислении перманганатом превращаются в карбоксильные группы.

$$\mathrm{OHC{-}CH_2{-}CH_2{-}CHO + 2[O] \xrightarrow{KMnO_4,\ H_2SO_4} HOOC{-}CH_2{-}CH_2{-}COOH + H_2O}$$
2

Янтарная кислота реагирует с водным аммиаком с образованием сукцината аммония.

$$\mathrm{HOOC{-}CH_2{-}CH_2{-}COOH + 2NH_3 \rightarrow NH_4OOC{-}CH_2{-}CH_2{-}COONH_4}$$
3

Гидрирование альдегидных групп приводит к первичному двухатомному спирту — бутан-1,4-диолу.

$$\mathrm{OHC{-}CH_2{-}CH_2{-}CHO + 2H_2 \xrightarrow{Ni} HOCH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2OH}$$
4

Гидроксильные группы замещаются атомами брома при действии бромоводорода, образуется 1,4-дибромбутан.

$$\mathrm{HOCH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2OH + 2HBr \rightarrow BrCH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2Br + 2H_2O}$$

При нагревании 1,4-дибромбутана с цинком происходит внутримолекулярное замыкание цепи и образуется циклобутан.

$$\mathrm{BrCH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2Br + Zn \xrightarrow{t} c{-}\mathrm{C_4H_8} + ZnBr_2}$$
Ответ

X_1 = HOOC{-}CH_2{-}CH_2{-}COOH; X_2 = NH_4OOC{-}CH_2{-}CH_2{-}COONH_4; X_3 = HOCH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2OH; X_4 = BrCH_2{-}CH_2{-}CH_2{-}CH_2Br; конечный продукт — циклобутан $\mathrm{C_4H_8}$.

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

Где здесь ошибаются

Записывают окисление альдегидных групп до углекислого газа вместо карбоксильных групп.

Получают бутан-1,4-диол без указания гидрирования альдегидных групп.

Забывают, что для образования циклобутана из диола сначала нужно заменить гидроксильные группы на атомы брома.

Неверно указывают конечный циклический продукт как бутан.

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.