Задача 11-4 (автор – Трушков И. В.)

1. Реакция окисления 1,2-дизамещённых этиленов перманганатом калия в кислой среде приводит к образованию двух кислот. Из 2-пентена образуются уксусная и пропионовая кислоты. А и В – CH₃COOH и C₂H₅COOH.

Реакция озонирования алкенов даёт озонид, который в условиях окислительного расщепления (щелочной раствор перекиси водорода) превращается в соли тех же двух кислот. При восстановительном расщеплении озонида цинком в уксусной кислоте образуются соответствующие альдегиды, а если озонид восстанавливать борогидридом натрия – спирты.

Окисление алкенов водным раствором перманганата калия при комнатной температуре приводит к образования вицинальных диолов. Эта реакция протекает как син -присоединение двух гидроксильных групп к двойной связи С=С.

Согласно условию, соединение L является диастереомером J. Иначе говоря, L отличается от J только тем, что имеет иную относительную конфигурацию двух стереоцентров (если НО-группа при атоме С2 направлена к нам, то НО-группа при атоме С3 будет направлена не к нам, а от нас).

Соединения К и М содержат по 69,8 % углерода. Считая, что при образовании К и М количество атомов углерода в молекуле не уменьшается, получаем, что их молекулярная масса равна (5·12 / 0,698) = 86. Это соответствует формуле С₅Н₁₀О, причём соединение М при действии оксида марганца окисляется в альдегид, вступающий в реакцию серебряного зеркала с образованием соли кислоты. Значит, М – первичный аллиловый спирт, N – соответствующий альдегид, а О – аммониевая соль соответствующей кислоты. С другой стороны, К образуется из алкена при действии надуксусной кислоты. Это – хорошо известная реакция Прилежаева, приводящая к образованию эпоксида.

2. 5 СН₃СН=СНС₂Н₅ + 8 KMnO₄ + 12 H₂SO₄ = 5 CH₃CO₂H + 5 C₂H₅CO₂H + 4 K₂SO₄ +

+ 8 MnSO₄ + 12 H₂O

3. Рассмотрим эти реакции на примере уксусной кислоты. Соединение D является солью кислоты А, т. е. для его превращения в А требуется просто добавить сильную кислоту.

СН₃CO₂Na + HCl = CH₃CO₂H + NaCl

Этанол и уксусный альдегид превращаются в уксусную кислоту окислением, например, подкисленным раствором перманганата калия, KMnO₄. Можно использовать хромовую кислоту H₂CrO₄ и другие окислители. Однако нужно помнить, что при использовании щелочного раствора окислителя образуется не кислота (что требуется по условию), а её соль. Примером является превращение N в О.

Система оценивания:

1. Структуры A –О по 1 баллу. (Для С принимается формула как первичного, так и вторичного озонида). Если структуры J – L приведены без указания стереохимии, то они оцениваются в 0,5 балла.                               максимум 15 баллов.
2. 2 балла (при правильных коэффициентах уравнение оценивается в 2 балла независимо от того, использованы структурные или молекулярные формулы)
3. 3 превращения по 1 баллу.                                                                    3 балла.

ИТОГО                                                                                                               20 баллов