Конечно, давайте детально рассмотрим каждый из вопросов.
1. Уравнения реакций получения бутаналя из хлорбутана
Для получения бутаналя из 1-хлорбутана (1-хлорбутана) можно использовать следующий многоступенчатый процесс:
Гидролиз 1-хлорбутана до бутанола:
[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{Cl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH} + \text{NaCl} ]
Окисление бутанола до бутаналя:
[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH} + [O] \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CHO} + \text{H}_2\text{O} ]
Окисление можно провести с помощью мягких окислителей, таких как PCC (хромилхлорид пиридина).
2. Уравнения реакций получения из ацетальдегида:
а) Этилена:
Для получения этилена из ацетальдегида можно использовать реакцию каталитического разложения:
- Каталитическое разложение ацетальдегида:
[ 2 \text{CH}_3\text{CHO} \rightarrow \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{CH}_3\text{COOH} ]
Эта реакция проходит при нагревании и в присутствии катализатора, например, оксида алюминия.
б) Этилацетата:
Для получения этилацетата из ацетальдегида можно использовать метод Тишченко, где ацетальдегид в присутствии алюминий-органических соединений превращается в этилацетат:
- Реакция Тишченко:
[ 2 \text{CH}_3\text{CHO} \rightarrow \text{CH}_3\text{COOCH}_2\text{CH}_3 ]
3. Как отличить бутаналь от бутанола:
Для различения бутаналя (альдегид) и бутанола (спирт) можно использовать несколько характерных реакций:
Реакция серебряного зеркала (реакция Толленса):
Бутаналь даст положительную реакцию с реактивом Толленса, образуя металлическое серебро (зеркало):
[ \text{RCHO} + 2 \text{Ag(NH}_3\text{)}_2\text{OH} \rightarrow \text{RCOOH} + 2 \text{Ag} + 4 \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} ]
Бутанол не реагирует с реактивом Толленса.
Реакция с фелинговым раствором:
Бутаналь также даст положительную реакцию с фелинговым раствором, образуя красный осадок оксида меди (I):
[ \text{RCHO} + 2 \text{Cu}^{2+} + 5 \text{OH}^- \rightarrow \text{RCOO}^- + \text{Cu}_2\text{O} + 3 \text{H}_2\text{O} ]
Бутанол не дает этой реакции.
Реакция с хромовой смесью (реакция Джонса):
Бутаналь окисляется до карбоновой кислоты:
[ \text{RCHO} + \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{RCOOH} + \text{Cr}^{3+} + \text{H}_2\text{O} ]
Бутанол окисляется до альдегида, а затем до кислоты:
[ \text{RCH}_2\text{OH} + \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{RCHO} + \text{Cr}^{3+} + \text{H}_2\text{O} ]
[ \text{RCHO} + \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{RCOOH} + \text{Cr}^{3+} + \text{H}_2\text{O} ]
Эти тесты помогут различить бутаналь и бутанол в лабораторных условиях.