Номер 3, страница 153 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

3. Предложите двухстадийный синтез пропилена из пропана. Напишите уравнения протекающих реакций.

Решение

Для осуществления синтеза пропилена (пропена) из пропана в две стадии можно использовать классический подход, включающий введение функциональной группы в молекулу алкана с последующим её отщеплением для создания двойной связи. Этот подход реализуется через реакции галогенирования и дегидрогалогенирования.

Первая стадия: Галогенирование пропана.

Пропан, будучи алканом, вступает в реакции радикального замещения. При взаимодействии с галогеном (например, бромом $Br_2$) в присутствии ультрафиолетового света ($h\nu$) или при нагревании происходит замещение атома водорода на атом брома. Реакция идет преимущественно по вторичному атому углерода, как наиболее реакционноспособному, с образованием 2-бромпропана.

Уравнение реакции:

$CH_3-CH_2-CH_3 + Br_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH(Br)-CH_3 + HBr$

Вторая стадия: Дегидрогалогенирование 2-бромпропана.

Полученный 2-бромпропан нагревают со спиртовым раствором сильного основания, например, гидроксида калия ($KOH$). В этих условиях протекает реакция элиминирования (отщепления), в ходе которой от соседних атомов углерода отщепляются атом брома и атом водорода в виде молекулы $HBr$. Это приводит к образованию двойной связи и получению целевого продукта — пропилена.

Уравнение реакции:

$CH_3-CH(Br)-CH_3 + KOH \xrightarrow{\text{спирт, } t} CH_2=CH-CH_3 + KBr + H_2O$

Таким образом, предложенный двухстадийный синтез позволяет получить пропилен из пропана.

Ответ:

Уравнения реакций для двухстадийного синтеза пропилена из пропана:

1. Реакция бромирования пропана:

$CH_3-CH_2-CH_3 + Br_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH(Br)-CH_3 + HBr$

2. Реакция дегидробромирования 2-бромпропана:

$CH_3-CH(Br)-CH_3 + KOH \xrightarrow{\text{спирт, } t} CH_2=CH-CH_3 + KBr + H_2O$