Какие условия и типы реакций необходимо учесть при проведении цепочки превращений ацетилена → бензола → хлорбензола

Тема занятия: Реакции превращения ацетилена в 2,4,6-тринитротолуол

Инструкция:
При проведении цепочки превращений от ацетилена до 2,4,6-тринитротолуола необходимо учесть следующие условия и типы реакций:

1. Гидрирование ацетилена: Ацетилен может быть гидрирован с использованием катализаторов, таких как платина или никель, при нормальных условиях температуры и давления. В результате получается этилен, который затем может быть превращен в бензол.

2. Циклизация: Этилен может быть превращен в бензол путем циклизации, в присутствии катализаторов, таких как алюминий или хлористый натрий. Циклизация происходит путем образования шестиугольного кольца из этилена.

3. Нитрирование: Бензол может быть превращен в хлорбензол путем нитрирования, когда в бензол добавляют смесь азотной и серной кислот. В результате образуется хлорбензол.

4. Алкилирование: Хлорбензол может быть превращен в толуол путем алкилирования, при использовании алкилгалогенов, таких как хлорметан. Алкилирование происходит путем замещения хлора в хлорбензоле алкильной группой.

5. Нитрация: Толуол может быть превращен в 2,4,6-тринитротолуол (ТНТ) путем нитрации, когда в толуол добавляют смесь азотной и серной кислот. В результате образуется ТНТ.

Например:
Ученику необходимо провести цепочку превращений от ацетилена до 2,4,6-тринитротолуола. Для этого он должен сначала гидрировать ацетилен, чтобы получить этилен, затем циклизировать этилен в бензол, после чего нитрировать бензол до хлорбензола. Затем следует алкилировать хлорбензол, чтобы получить толуол, и, наконец, нитрировать толуол, чтобы получить 2,4,6-тринитротолуол.

Совет:
Для лучшего понимания этой цепочки превращений рекомендуется изучить основные типы органических реакций, такие как гидрирование, циклизация, нитрирование и алкилирование. Также полезно знать, что катализаторы и условия реакций могут различаться в зависимости от изучаемой реакции. Хорошо знать таблицу органических реакций, чтобы иметь представление о типах реагентов и продуктов.

Закрепляющее упражнение:
Каким образом можно получить бензол из ацетилена? Предложите реакцию с соответствующими реагентами и условиями.