Какое соединение образуется при фотохимическом бромировании углеводорода С5Н10? Какой продукт образуется
Какое соединение образуется при фотохимическом бромировании углеводорода С5Н10? Какой продукт образуется при его гидрировании над Ni-катализатором при 200 °C? Может ли данный углеводород взаимодействовать с бромоводородной кислотой? Укажите строение исходного углеводорода и предложите схемы указанных реакций.
Yabeda 70
При фотохимическом бромировании углеводорода С5Н10 образуется 1,2-дибромпентан, который имеет формулу C5H10Br2. Давайте разберем эту реакцию пошагово.Шаг 1: Фотоинициация
В начале реакции добавляют бром (Br2), а затем облучают углеводород светом, обычно ультрафиолетовым. В результате образуются бромированные радикалы (Br•):
\[C5H10 + Br2 \rightarrow C5H10Br• + Br•\]
Шаг 2: Реакция переноса водорода
Бромированный радикал берет водород с одной из ближайших несмежных углеродных атомов:
\[C5H10Br• + H-C5H10 \rightarrow C5H10Br-H + •C5H9\]
Шаг 3: Регенерация бромованных радикалов
Образовавшийся радикал вступает в реакцию с еще одной молекулой брома:
\[•C5H9 + Br2 \rightarrow C5H9Br + Br•\]
Этот процесс повторяется несколько раз до тех пор, пока все углеродные атомы не будут замещены бромом.
Теперь перейдем к гидрированию данного углеводорода над Ni-катализатором при 200 °C. Гидрирование означает добавление водорода (H2) к углеводороду.
\[C5H10 + H2 \rightarrow C5H12\]
Гидрирование С5Н10 приводит к образованию пентана (C5H12).
Относительно взаимодействия данного углеводорода с бромоводородной кислотой (HBr), это возможно. Углеводороды могут реагировать с кислотами, приводя к замене атомов водорода в углеводороде атомами брома из кислоты. Степень реакции зависит от типа углеводорода и концентрации кислоты. При данном взаимодействии углеводорода С5Н10 с HBr образуется бромид пентила (C5H11Br).
Структура исходного углеводорода С5Н10 - это пентен, он имеет следующую структуру:
\[CH3-CH2-CH=CH-CH3\]
Вот схемы указанных реакций:
Фотохимическое бромирование:
\[
\begin{align*}
1. & \ C5H10 + Br2 \rightarrow C5H10Br• + Br• \\
2. & \ C5H10Br• + H-C5H10 \rightarrow C5H10Br-H + •C5H9 \\
3. & \ •C5H9 + Br2 \rightarrow C5H9Br + Br• \\
\end{align*}
\]
Гидрирование над Ni-катализатором:
\[C5H10 + H2 \rightarrow C5H12\]
Реакция с бромоводородной кислотой:
\[C5H10 + HBr \rightarrow C5H11Br\]
Надеюсь, эти ответы и схемы помогут вам понять процессы бромирования, гидрирования и реакцию с кислотой для углеводорода С5Н10.