Осуществить превращения: С →СН4 →С4Н10→ С4Н8→ С4Н9ОН→ С4Н8 → С4Н9ОН → С3Н7 СОН→ →С3Н7СООН.

Процесс представляет собой превращение метана (CH4) в метилбутанат (C3H7COOH) через несколько промежуточных продуктов.

Данная последовательность превращений представляет собой процесс метанола (СН3OH) в уксусную кислоту (CH3COOH).

1. Сначала метанол (СН3OH) претерпевает деоксидацию, образуя метан (CH4).
2. Затем метан (CH4) проходит пропиленование, превращаясь в бутан (C4H10).
3. Далее происходит дегидрирование бутана (C4H10), образуя бутен (C4H8).
4. Бутен (C4H8) подвергается аддиции воды, превращаясь в 1-бутанол (C4H9OH).
5. Затем 1-бутанол (C4H9OH) дегидрируется, образуя бутен (C4H8).
6. Бутен (C4H8) снова подвергается аддиции воды, образуя 1-бутанол (C4H9OH).
7. 1-бутанол (C4H9OH) окисляется, превращаясь в пропионовую кислоту (C3H7COOH).
8. И, наконец, пропионовая кислота (C3H7COOH) проходит окисление, образуя уксусную кислоту (CH3COOH).

Таким образом, данная последовательность превращений позволяет преобразовать метанол в уксусную кислоту.

Для осуществления заданных превращений в химии необходимо провести несколько последовательных реакций. Давайте рассмотрим каждое из них более подробно:

1. С → СН₄ (метан):

   • Для получения метана из элементарного углерода можно использовать реакцию с водородом. Например, углерод нагревают с водородом при высокой температуре: [ \text{C} + 2\text{H}_2 \rightarrow \text{CH}_4 ]

2. CH₄ → C₄H₁₀ (бутан):

   • Превращение метана в бутан можно осуществить с помощью реакции Вюрца, где метан хлорируют до хлорметана (CH₃Cl), а затем проводят реакцию с натрием: [ 2\text{CH}_3\text{Cl} + 2\text{Na} \rightarrow \text{C}4\text{H}{10} + 2\text{NaCl} ]

3. C₄H₁₀ → C₄H₈ (бутен):

   • Для дегидрирования бутана до бутена используется катализатор, например, хром(III) оксид: [ \text{C}4\text{H}{10} \rightarrow \text{C}_4\text{H}_8 + \text{H}_2 ]

4. C₄H₈ → C₄H₉OH (бутанол):

   • Гидратация бутена с использованием кислоты в качестве катализатора приводит к образованию бутанола: [ \text{C}_4\text{H}_8 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_4\text{H}_9\text{OH} ]

5. C₄H₉OH → C₄H₈ (бутен):

   • Дегидратация бутанола при нагревании с концентрированной серной кислотой или оксидом алюминия приводит к образованию бутена: [ \text{C}_4\text{H}_9\text{OH} \rightarrow \text{C}_4\text{H}_8 + \text{H}_2\text{O} ]

6. C₄H₈ → C₄H₉OH (бутанол):

   • Повторная гидратация бутена возвращает нас к бутанолу: [ \text{C}_4\text{H}_8 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_4\text{H}_9\text{OH} ]

7. C₄H₉OH → C₃H₇СОН (пропаналь):

   • Окисление бутанола до пропаналя может быть осуществлено с использованием катализатора, например, меди при нагревании: [ \text{C}_4\text{H}_9\text{OH} + [O] \rightarrow \text{C}_3\text{H}_7\text{CHO} + \text{H}_2\text{O} ]

8. C₃H₇СОН → C₃H₇COOH (пропановая кислота):

   • Пропаналь окисляется до пропановой кислоты с использованием сильного окислителя, такого как перманганат калия в кислой среде: [ \text{C}_3\text{H}_7\text{CHO} + [O] \rightarrow \text{C}_3\text{H}_7\text{COOH} ]

Таким образом, каждое из этих превращений требует определенных условий и катализаторов, что позволяет получить заданные продукты на каждом этапе реакции.