Witaj :)
Butanal należy do związków organicznych zwanych aldehydami o wzorze półstrukturalnym [tex]CH_3CH_2CH_2CHO[/tex]. Z treści zadania wiemy, że dysponujemy tylko i wyłącznie związkami nieorganicznymi co oznacza, że wszelkie półprodukty do otrzymania produktu końcowego musimy sami zsyntezować. Przeprowadzimy to w kilku etapach, które po krótce opiszę.
Jak odczynnik nieorganiczny, z którego rozpoczniemy syntezę będzie:
[tex]\Huge \boxed{Al_4C_3\ - weglik\ glinu }[/tex]
W wyniku reakcji węgliku glinu z wodą dochodzi do jego hydrolizy, w wyniku czego otrzymujemy metan, który użyjemy do dalszej syntezy.
W wyniku chlorowania metanu w obecności kwantu promieniowania (światła UV) dochodzi do podstawienia atomu wodoru atomem chloru, w wyniku czego otrzymujemy chlorometan, który wykorzystamy w kolejnym etapie.
Reakcja sprzęgania dwóch cząsteczek chlorometanu z metalicznym sodem pozwala nam na zsyntezowanie etanu. Reakcja ta wydłuża łańcuch węglowy o 2x większą liczbę atomów węgla. Środowisko bezwodne jest bezwzględnie wymagane ze względu na użycie metalicznego sodu. Nawet niewielkie ilości wody powodowałyby reakcje z nią sodu, który daje wodorotlenek i wodór.
W wyniku chlorowania etanu w obecności kwantu promieniowania (światła UV) dochodzi do podstawienia atomu wodoru atomem chloru, w wyniku czego otrzymujemy chloroetan, który wykorzystamy w kolejnym etapie.
Reakcja sprzęgania dwóch cząsteczek chloroetanu z metalicznym sodem pozwala nam na zsyntezowanie butanu. Reakcja ta wydłuża łańcuch węglowy o 2x większą liczbę atomów węgla. Środowisko bezwodne jest bezwzględnie wymagane ze względu na użycie metalicznego sodu. Nawet niewielkie ilości wody powodowałyby reakcje z nią sodu, który daje wodorotlenek i wodór.
W wyniku chlorowania butanu w obecności kwantu promieniowania (światła UV) dochodzi do podstawienia atomu wodoru atomem chloru, w wyniku czego otrzymujemy 1-chlorobutan, który wykorzystamy w kolejnym etapie.
W wyniku reakcji 1-chlorobutanu z wodnym roztworem wodorotlenku potasu otrzymujemy butan-1-ol.
Utlenianie butan-1-olu za pomocą tlenku miedzi(II) prowadzi do otrzymania produktu końcowego jakim jest butanal. Łagodne utlenianie alkoholi I-rzędowych jakim jest butan-1-ol prowadzi do otrzymania aldehydów.
Schemat w załączniku
