Осуществите цепочку превращений: составьте соответствующие молекулярные уравнения, учитывая указанные реагенты и продукты реакций. При записи используйте структурные формулы органических веществ. Укажите названия органических веществ X1 и Х2 в соответствии с номенклатурой ИЮПАК или тривиальной номенклатурой.

Решение:

Дана следующая цепочка превращений:

CH₃CH₂CH₂NH₂ \(\xrightarrow{HNO_2}\) X1 \(\xrightarrow{Ni, t}\) X2 \(\rightarrow\) C₃H₆O₂

1. Превращение 1: CH₃CH₂CH₂NH₂ (пропиламин) + HNO₂ (азотистая кислота) → X1
   При взаимодействии первичных аминов с азотистой кислотой образуются соответствующие спирты, азот и вода. В данном случае образуется пропанол-1.

CH3CH2CH2NH2 + HNO2 → CH3CH2CH2OH + N2 + H2O

X1 — пропанол-1 (тривиальное название: н-пропиловый спирт).

2. Превращение 2: CH₃CH₂CH₂OH (пропанол-1) + Ni, t → X2
   При каталитическом дегидрировании первичных спиртов (с использованием никелевого катализатора и нагревания) образуются соответствующие альдегиды. В данном случае образуется пропаналь.

CH3CH2CH2OH \(\xrightarrow{Ni, t}\) CH3CH2CHO + H2

X2 — пропаналь (тривиальное название: пропионовый альдегид).

3. Превращение 3: CH₃CH₂CHO (пропаналь) → C₃H₆O₂
   Альдегиды могут вступать в реакции окисления, например, с образованием карбоновых кислот. C₃H₆O₂ — это формула пропионовой кислоты.

CH3CH2CHO + [O] → CH3CH2COOH

(Реагент для этого превращения не указан, но подразумевается окисление).

Итоговая цепочка превращений:

• CH₃CH₂CH₂NH₂ (пропиламин) \(\xrightarrow{HNO_2}\) CH₃CH₂CH₂OH (пропанол-1)
• CH₃CH₂CH₂OH (пропанол-1) \(\xrightarrow{Ni, t}\) CH₃CH₂CHO (пропаналь)
• CH₃CH₂CHO (пропаналь) \(\rightarrow\) CH₃CH₂COOH (пропионовая кислота)

Ответ: X1 — пропанол-1, X2 — пропаналь.