Как произвести следующие превращения: а) Переформулируйте реакции, начинающиеся с этилена и заканчивающиеся бензолом

Солнышко

6

Конечно! Давайте рассмотрим каждую задачу по порядку:

а) Для переформулирования реакций, начинающихся с этилена и заканчивающихся бензолом, мы можем использовать ароматическую подстановку. Вот пошаговое решение:

1. Начнем с этилена (CH₂=CH₂) и добавим к нему бром (Br₂).
\[CH₂=CH₂ + Br₂ → Br-CH₂-CH₂-Br\]

2. Далее проведем реакцию ароматической подстановки. Для этого возьмем бромэтан (CH₂Br-CH₂Br), который мы получили на предыдущем шаге, и добавим его к бензолу (C₆H₆) в присутствии катализатора, например, феррия хлорида (FeCl₃).
\[Br-CH₂-CH₂-Br + C₆H₆ → C₆H₅-CH₂-CH₂-Br + HBr\]

3. В конечном результате получаем бензол (C₆H₆), в котором один из атомов водорода заменен этильной группой (C₆H₅-CH₂-CH₂-Br).

б) Для переформулирования реакций, начинающихся с этилового спирта и заканчивающихся хлорбензолом, мы также можем использовать ароматическую подстановку. Вот пошаговое решение:

1. Начнем с этилового спирта (C₂H₅OH) и добавим к нему концентрированную серную кислоту (H₂SO₄).
\[C₂H₅OH + H₂SO₄ → C₂H₅-OSO₂OH\]

2. Далее проводим обезвоживание соединения, чтобы получить этиловый сульфат (C₂H₅-OSO₂OH). Для этого нагреваем его.
\[C₂H₅-OSO₂OH → C₂H₅-OSO₂O + H₂O\]

3. Полученный этиловый сульфат (C₂H₅-OSO₂O) далее реагирует с хлоридом натрия (NaCl) в присутствии концентрированной серной кислоты (H₂SO₄).
\[C₂H₅-OSO₂O + NaCl → C₂H₅-OSO₂Cl + NaHSO₄\]

4. В конечном результате получаем хлорбензол (C₆H₅Cl), в котором одна из атомов хлора заменена этильной группой (C₂H₅-OSO₂Cl).

в) Для переформулирования реакций, начинающихся с карбида кальция и заканчивающихся нитробензолом, мы можем использовать синтез нитробензола. Вот пошаговое решение:

1. Начнем с карбида кальция (CaC₂) и добавим к нему воду (H₂O).
\[CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂\]

2. Полученный ацетилен (C₂H₂) реагирует с кислотой для образования нитроэтана (C₂H₅NO₂). В качестве кислоты может быть использована, например, концентрированная азотная кислота (HNO₃).
\[C₂H₂ + HNO₃ → C₂H₅NO₂\]

3. Далее проводится нитрирование нитроэтана (C₂H₅NO₂) с использованием кислоты, например, концентрированной серной кислоты (H₂SO₄), для получения нитробензола (C₆H₅NO₂).
\[C₂H₅NO₂ + H₂SO₄ → C₆H₅NO₂ + H₂O\]

В итоге мы получаем нитробензол (C₆H₅NO₂) из карбида кальция.