Составьте уравнения реакций по схеме: Этанол → этаналь → уксусная кислота → бромэтановая кислота → аминоуксусная кислота. Укажите условия их осуществления и тип каждой реакции с точки зрения механизма и реагента.

Давайте рассмотрим каждую стадию превращения и соответствующие реакции:

1. Этанол → Этаналь

   Для окисления этанола до этаналя используют окисление спиртов. В лаборатории можно использовать, например, оксид меди(II) при нагревании, или под действием окислителя, например, дихромата калия в кислой среде:

   $$2CH_3CH_2OH + O_2 \xrightarrow{t, Cu} 2CH_3CHO + 2H_2O$$

   Условия: нагревание и наличие катализатора (медь). Тип реакции: окисление, дегидрирование.

2. Этаналь → Уксусная кислота

   Этаналь окисляется до уксусной кислоты. Для этого можно использовать окислители, например, перманганат калия в кислой среде:

   $$5CH_3CHO + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 5CH_3COOH + 2MnSO_4 + K_2SO_4 + 3H_2O$$

   Условия: наличие окислителя (например, KMnO₄) в кислой среде. Тип реакции: окисление.

3. Уксусная кислота → Бромэтановая кислота

   Для получения бромэтановой кислоты осуществляют реакцию галогенирования (в данном случае бромирования) уксусной кислоты. Реакция происходит при наличии красного фосфора (катализатор):

   $$CH_3COOH + Br_2 \xrightarrow{P_{red}, t} BrCH_2COOH + HBr$$

   Условия: наличие красного фосфора и нагревание. Тип реакции: галогенирование (замещение).

4. Бромэтановая кислота → Аминоуксусная кислота

   Для получения аминоуксусной кислоты (глицина) проводят реакцию замещения галогена на аминогруппу. Для этого используют избыток аммиака:

   $$BrCH_2COOH + 2NH_3 \rightarrow NH_2CH_2COOH + NH_4Br$$

   Условия: избыток аммиака. Тип реакции: нуклеофильное замещение.

Итоговая схема реакций:

Этанол → Этаналь → Уксусная кислота → Бромэтановая кислота → Аминоуксусная кислота