Для осуществления указанного ряда превращений, необходимо провести несколько химических реакций. Давайте разберем каждую стадию по порядку.
Преобразование этилена (циклоэтана) в пропан (C3H8):
Исходное вещество: этилен (циклоэтан) ( \text{CH}_2 = \text{CH}_2 )
Реакция гидрирования:
[
\text{CH}_2 = \text{CH}_2 + \text{H}_2 \xrightarrow{Pt, Pd, Ni} \text{CH}_3 - \text{CH}_3
]
Получение этана из этилена при помощи гидрирования.
Далее, из этана получаем пропан при помощи реакции Вюрца:
[
2 \text{CH}_3 - \text{CH}_3 + 2 \text{Na} \xrightarrow{\text{Br}_2} \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 + 2 \text{NaBr}
]
Преобразование пропана (C3H8) в 1-хлорпропан (C3H7Cl):
Исходное вещество: пропан ( \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 )
Реакция хлорирования (радикальный механизм):
[
\text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{h\nu} \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2\text{Cl} + \text{HCl}
]
Получаем 1-хлорпропан.
Удлинение цепи и получение гексана (C6H14):
Исходное вещество: 1-хлорпропан ( \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2\text{Cl} )
Реакция Вюрца (димеризация хлорпроизводных алканов):
[
2 \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2\text{Cl} + 2 \text{Na} \rightarrow \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 + 2 \text{NaCl}
]
Получаем гексан.
Окисление гексана (C6H14) до углекислого газа (CO2):
Исходное вещество: гексан ( \text{C}6\text{H}{14} )
Реакция полного окисления (сгорания):
[
\text{C}6\text{H}{14} + 9.5 \text{O}_2 \rightarrow 6 \text{CO}_2 + 7 \text{H}_2\text{O}
]
Получаем углекислый газ и воду.
Таким образом, последовательность химических превращений, начиная с этилена и заканчивая углекислым газом, будет выглядеть следующим образом:
[
\text{CH}_2 = \text{CH}_2 \xrightarrow{\text{H}_2} \text{CH}_3 - \text{CH}_3 \xrightarrow{\text{Br}_2, \text{Na}} \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_3 \xrightarrow{\text{Cl}_2, h\nu} \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2\text{Cl} \xrightarrow{\text{Na}} \text{C}6\text{H}{14} \xrightarrow{\text{O}_2} \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
Эти реакции позволяют последовательно преобразовать этилен в углекислый газ.