How does the compound CH3CH2COOK undergo a series of reactions to produce the final product, CH4, via bromoalkane

Тема занятия: Алкилгалогениды и реакции с образованием алканов и алкенов

Объяснение:
Алкилгалогениды - это соединения, в которых один или несколько атомов водорода в алкане заменены атомами галогена. В данной задаче у нас есть алкилгалогенид CH3CH2COOK, который содержит атомы галогена (бром) и метиловый группу (CH3).
Для того, чтобы этот соединение прошло серию реакций и образовало конечный продукт CH4, оно должно пройти следующие стадии реакций:

1. Замещение галогена (бром) в алкилгалогениде:
CH3CH2COOK + Br2 → CH3CH2COBr + KBr
В этой реакции бром (Br2) заменяет галоген (бром) в алкилгалогениде (CH3CH2COOK), образуя бромалкан (CH3CH2COBr) и бромид (KBr).

2. Дегидратация алканола:
CH3CH2COBr + KOH → CH2=CH2 + KBr + H2O
В данной реакции гидроксид калия (KOH) выталкивает бром (Br) из бромалкана (CH3CH2COBr), образуя алкен (CH2=CH2), бромид (KBr) и воду (H2O).

3. Гидрирование алкена:
CH2=CH2 + H2 → CH3CH3
В этой реакции алкен (CH2=CH2) реагирует с водородом (H2), образуя алкан (CH3CH3), который является конечным продуктом - метаном (CH4).

Дополнительный материал:
Первоначально, алкилгалогенид CH3CH2COOK проходит замещение галогена (брома), образуя бромалкан CH3CH2COBr и бромид KBr. Затем, бромалкан реагирует с гидроксидом калия, образуя алкен CH2=CH2, бромид KBr и воду H2O. Наконец, алкен CH2=CH2 гидрируется с использованием водорода H2, образуя конечный продукт - метан CH4.

Совет:
Чтобы лучше понять эту последовательность реакций, рекомендуется изучить и усвоить некоторые основные концепции о реакциях замещения, дегидратации и гидрирования в органической химии. Понимание этих концепций поможет школьникам лучше разобраться в данной задаче и в других похожих заданиях.

Упражнение:
Что произойдет, если алкилгалогенид CH3CH2COBr будет обработан гидроксидом натрия (NaOH)?

Тема вопроса: Реакция превращения соединения CH3CH2COOK в конечный продукт CH4 через промежуточные бромоалканы, алканы и алкены

Разъяснение: Для того чтобы объяснить, как соединение CH3CH2COOK превращается в конечный продукт CH4 через промежуточные бромоалканы, алканы и алкены, нам нужно рассмотреть несколько реакций:

1. Бромоалканы: CH3CH2COOK реагирует с бромидом гидрогена (HBr) и образует бромоалкан CH3CH2COBr. В результате реакции натрий из CH3CH2COOK замещается бромом из HBr.

CH3CH2COOK + HBr → CH3CH2COBr + KOH

2. Алканы: Полученный бромоалкан CH3CH2COBr далее реагирует с NaNH2 (натриевая амидная соль), что приводит к образованию алкана CH4. В этой реакции бром замещается водородом.

CH3CH2COBr + 2NaNH2 → CH4 + CO2 + 2NaBr + NH3

3. Алкены: Наконец, CH4 может быть получен из CH3CH2COBr путем реакции с натрием (Na). В результате бром замещается метиловой группой, образуя алкен.

CH3CH2COBr + 2Na → CH3CH3COONa + NaBr

4. Конечный продукт: Полученный алкен CH3CH3COONa может претерпевать дополнительные химические реакции, приводящие к дезаминированию антиподов и окончательному образованию метана (CH4).

CH3CH3COONa → СН3COONa + CH4↑

Например: Чтобы получить CH4 из CH3CH2COOK через промежуточные бромоалканы, алканы и алкены, нужно выполнить следующие реакции:

CH3CH2COOK + HBr → CH3CH2COBr + KOH

CH3CH2COBr + 2NaNH2 → CH4 + CO2 + 2NaBr + NH3

CH3CH2COBr + 2Na → CH3CH3COONa + NaBr

CH3CH3COONa → СН3COONa + CH4↑

Совет: Если вы встречаетеся с такой задачей, рекомендуется разобраться в основных принципах замещения и синтеза органических соединений. Также полезно изучить правила IUPAC для именования органических соединений, чтобы легче понять структуру и реакции, описанные в задаче.

Практика: Какой будет конечный продукт, если CH3CH2COBr взаимодействует с КН2?