Для осуществления этих превращений необходимо последовательно провести несколько химических реакций. Рассмотрим каждое превращение по отдельности и составим соответствующие уравнения реакций.
- 1-хлорпропан (CH3-CH2-CH2-Cl) -> пропен (CH2=CH-CH3)
Для этого превращения необходимо провести реакцию дегидрогалогенирования. Под действием спиртового раствора щёлочи (например, KOH в спирте) происходит элиминирование HCl:
CH3-CH2-CH2-Cl + KOH(спирт) -> CH2=CH-CH3 + KCl + H2O
- Пропен (CH2=CH-CH3) -> 2-бромпропан (CH3-CHBr-CH3)
Следующий шаг — гидробромирование пропена. Пропен реагирует с бромистым водородом (HBr) по правилу Марковникова:
CH2=CH-CH3 + HBr -> CH3-CHBr-CH3
- 2-бромпропан (CH3-CHBr-CH3) -> 2,3-диметилбутан (CH3-CH(CH3)-CH2-CH3)
Для этого превращения необходимо провести реакцию Вюрца, в которой 2-бромпропан реагирует с металлическим натрием в присутствии эфира:
2 CH3-CHBr-CH3 + 2 Na -> CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 + 2 NaBr
В этой реакции образуется 2,3-диметилбутан.
- 2,3-диметилбутан (CH3-CH(CH3)-CH2-CH3) -> углекислый газ (CO2)
Для полного окисления органического соединения до углекислого газа проводится реакция горения. 2,3-диметилбутан сгорает в присутствии кислорода:
2 CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 + 15 O2 -> 8 CO2 + 10 H2O
Таким образом, последовательность реакций для превращения 1-хлорпропана в углекислый газ выглядит следующим образом:
- CH3-CH2-CH2-Cl + KOH(спирт) -> CH2=CH-CH3 + KCl + H2O
- CH2=CH-CH3 + HBr -> CH3-CHBr-CH3
- 2 CH3-CHBr-CH3 + 2 Na -> CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 + 2 NaBr
- 2 CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 + 15 O2 -> 8 CO2 + 10 H2O