Предложите цепочку химических реакций по схеме на изображении.

Предложенная схема химических реакций:

$$H_3C - CH - CH_3 \xrightarrow[H_2SO_4]{KMnO_4} X_1 \xrightarrow{H_2} X_2 \xrightarrow{H/B} X_3 \xrightarrow[t^o]{KOH} X_4$$

Рассмотрим каждую стадию:

1. Стадия 1: Окисление 2-пропанола до пропанона (ацетона)

   Реакция окисления вторичного спирта (2-пропанола) перманганатом калия в кислой среде (серная кислота) приводит к образованию кетона – пропанона (ацетона). Перманганат калия в кислой среде является сильным окислителем.

   $$3CH_3CH(OH)CH_3 + 2KMnO_4 + H_2SO_4 \rightarrow 3CH_3COCH_3 + 2MnSO_4 + K_2SO_4 + 8H_2O$$

   Вещество X₁ – пропанон (ацетон) – $$CH_3COCH_3$$.

2. Стадия 2: Восстановление пропанона до 2-пропанола.

   Реакция восстановления кетона (пропанона) водородом приводит к образованию вторичного спирта – 2-пропанола. В качестве катализатора обычно используют никель, платину или палладий.

   $$CH_3COCH_3 + H_2 \xrightarrow{Ni, Pt, Pd} CH_3CH(OH)CH_3$$

   Вещество X₂ – 2-пропанол – $$CH_3CH(OH)CH_3$$.

3. Стадия 3: Галогенирование 2-пропанола

   Реакция галогенирования спиртов галогеноводородами (в данном случае бромоводородом) приводит к образованию галогеналканов.

   $$CH_3CH(OH)CH_3 + HBr \rightarrow CH_3CHBrCH_3 + H_2O$$

   Вещество X₃ – 2-бромпропан – $$CH_3CHBrCH_3$$.

4. Стадия 4: Дегидрогалогенирование 2-бромпропана до пропена

   Реакция дегидрогалогенирования галогеналканов спиртовым раствором щелочи при нагревании приводит к образованию алкенов.

   $$CH_3CHBrCH_3 \xrightarrow[t^o]{KOH (спирт. р-р)} CH_3CH=CH_2 + KBr + H_2O$$

   Вещество X₄ – пропен – $$CH_3CH=CH_2$$.

Ответ:

X₁: $$CH_3COCH_3$$ (пропанон)

X₂: $$CH_3CH(OH)CH_3$$ (2-пропанол)

X₃: $$CH_3CHBrCH_3$$ (2-бромпропан)

X₄: $$CH_3CH=CH_2$$ (пропен)