Какие уравнения реакций возникают в результате генетической цепи: C4H10→C4H9Cl→C4H9OH→C3H7–COH →C3H7 – COOH→C3H7-СООСН3

Yantar

25

Данная генетическая цепь представляет последовательность химических реакций, которые приводят к образованию различных соединений на основе исходного вещества $C_4{H}_{10}$. Давайте рассмотрим каждую реакцию в этой цепи пошагово:

1. Вначале происходит хлорирование метана ($C_4{H}_{10}$) в присутствии хлора (Cl2). В результате образуется хлорид бутила ($C_4{H}_{9}Cl$):

$$C_4{H}_{10}+C{l}_2\to C_4{H}_{9}Cl+HCl$$

2. Затем хлорид бутила ($C_4{H}_{9}Cl$) подвергается гидролизу с помощью щелочи (NaOH), что приводит к образованию бутилового спирта ($C_4{H}_{9}OH$):

$$C_4{H}_{9}Cl+NaOH\to C_4{H}_{9}OH+NaCl$$

3. Далее бутиловый спирт ($C_4{H}_{9}OH$) может претерпеть окисление в присутствии окислителя (например, кислорода или хромовой кислоты) до образования соответствующего альдегида. В данном случае образуется пропионовый альдегид ($C_3{H}_7–COH$):

$$C_4{H}_{9}OH+[O]\to C_3{H}_7–COH+H_{2}O$$

4. Пропионовый альдегид ($C_3{H}_7–COH$) может претерпеть дальнейшее окисление в присутствии окислителя (например, калия хромат(VI)) до образования соответствующей карбоновой кислоты. В данном случае образуется пропионовая кислота ($C_3{H}_7–COOH$):

$$C_3{H}_7–COH+[O]\to C_3{H}_7–COOH$$

5. Пропионовая кислота ($C_3{H}_7–COOH$) может реагировать с метиловым спиртом ($C{H}_{3}OH$) в присутствии кислотного катализатора, образуя соответствующий эфир. В данном случае образуется метилпропионат ($C_3{H}_7-COOC{H}_3$):

$$C_3{H}_7–COOH+C{H}_{3}OH\to C_3{H}_7–COOC{H}_3+H_{2}O$$

6. Метилпропионат ($C_3{H}_7-COOC{H}_3$) может гидролизоваться в присутствии щелочи (NaOH), образуя пропионовую кислоту ($C_3{H}_7–COOH$) и метанол ($C{H}_{3}OH$):

$$C_3{H}_7–COOC{H}_3+NaOH\to C_3{H}_7–COOH+C{H}_{3}OH$$

7. Далее метанол ($C{H}_{3}OH$) может окисляться до диоксида углерода ($C{O}_2$) в присутствии окислителя (например, кислорода):

$$C{H}_{3}OH+[O]\to C{O}_2+H_{2}O$$

8. Наконец, процесс фотосинтеза может преобразовать углекислый газ ($C{O}_2$) и воду ($H_{2}O$) в глюкозу ($C_6{H}_{12}{O}_6$):

$$6C{O}_2+6H_{2}O\to C_6{H}_{12}{O}_6+6O_2$$

В целом, эта генетическая цепь иллюстрирует последовательность реакций, в которых молекула бутилена ($C_4{H}_{10}$) подвергается разным трансформациям, приводящим к образованию конечного продукта глюкозы ($C_6{H}_{12}{O}_6$).

Что касается условий для протекания этих реакций, то каждая из них требует определенных условий:

- Хлорирование метана ($C_4{H}_{10}$) требует наличия хлора (Cl2) и возможно проводится при повышенной температуре и в присутствии катализатора.
- Гидролиз хлорида бутила ($C_4{H}_{9}Cl$) осуществляется с помощью щелочи (NaOH) и воды (H2O).
- Окисление бутилового спирта ($C_4{H}_{9}OH$) требует окислителя, такого как кислород (O2) или хромовая кислота (H2CrO4).
- Окисление пропионового альдегида ($C_3{H}_7–COH$) и метилпропионата ($C_3{H}_7–COOC{H}_3$) также требует окислителя, например, калия хромат(VI) (K2CrO4).
- Гидролиз метилпропионата ($C_3{H}_7–COOC{H}_3$) проводится с помощью щелочи (NaOH).
- Окисление метанола ($C{H}_{3}OH$) происходит в присутствии окислителя, такого как кислород (O2).
- И, наконец, процесс фотосинтеза происходит в присутствии света и фотосинтетических пигментов, таких как хлорофилл.

Таким образом, каждая реакция в генетической цепи представляет собой уникальную последовательность, требующую определенных химических условий, для своего протекания.