Chuỗi phản ứng hóa học từ CH4 đến C3H6
Phản ứng 1: CH4 → C2H2
Phản ứng chuyển hóa đầu tiên trong chuỗi là phản ứng cracking, trong đó một phân tử CH4 bị chia tách thành một phân tử C2H2 và hai nguyên tử hydro. Phản ứng được thực hiện dưới áp suất cao và nhiệt độ cao, thường sử dụng xúc tác là oxit của kim loại như Al2O3 hoặc SiO2. Phản ứng được biểu diễn như sau:
CH4 → C2H2 + 2H2
Phản ứng 2: C2H2 → C4H4
Phản ứng chuyển hóa thứ hai là phản ứng polymer hóa, trong đó hai phân tử C2H2 tương tác với nhau để tạo thành một phân tử C4H4. Phản ứng được thực hiện dưới áp suất thấp và nhiệt độ thấp, thường sử dụng xúc tác là kim loại như đồng hoặc niken. Phản ứng được biểu diễn như sau:
2C2H2 → C4H4
Nguồn tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/Polyme_hóa_học
Phản ứng 3: C4H4 → C4H6
Phản ứng chuyển hóa thứ ba là phản ứng addition, trong đó một phân tử H2 được thêm vào phân tử C4H4 để tạo thành một phân tử C4H6. Phản ứng này thường xảy ra dưới áp suất cao và nhiệt độ thấp, sử dụng xúc tác là kim loại như Pd hay Ni. Phản ứng được biểu diễn như sau:
C4H4 + H2 → C4H6
Nguồn tham khảo: https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogenation
Phản ứng 4: C4H6 → C3H6
Phản ứng chuyển hóa cuối cùng trong chuỗi là phản ứng tách nhóm, trong đó một nhóm CH3 được tách ra khỏi phân tử C4H6 để tạo thành phân tử C3H6. Phản ứng này thường xảy ra dưới áp suất cao và nhiệt độ cao, sử dụng xúc tác là Al2O3 hay SiO2. Phản ứng được biểu diễn như sau:
C4H6 → C3H6 + CH3
Nguồn tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/Cracking_(hóa_học)
Bài tập
Bài 1: CH3COONa → CH4 → C2H2 → C2H4→ C2H4Br2
Chuỗi phản ứng của CH3COONa:
CH3COONa → CH4 → C2H2 → C2H4→ C2H4Br2
Phản ứng 1:
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Phản ứng 2:
2CH4 → C2H2 + 3H2 (t = 1500 độ C, làm lạnh nhanh)
Phản ứng 3:
C2H2 + H2 → C2H4 (Pd/PbCO3, to)
Phản ứng 4:
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
Đã thực hiện đầy đủ các phản ứng để hoàn thành chuỗi phản ứng trên.
Bài 2: C6H5CH3 → C6H5CH2Cl → C6H5CH2CH3
Để hoàn thành chuỗi phản ứng này, chúng ta cần thực hiện các phản ứng sau:
Phản ứng 1:
C6H5CH3 + Cl2 → C6H5CH2Cl + HCl
Phản ứng 2:
C6H5CH2Cl + NaOH → C6H5CH2OH + NaCl
Phản ứng 3:
C6H5CH2OH → C6H5CH2Br (HBr, PBr3)
Phản ứng 4:
C6H5CH2Br + CH3MgBr → C6H5CH2CH3
Như vậy, chuỗi phản ứng hóa học C6H5CH3 → C6H5CH2Cl → C6H5CH2OH → C6H5CH2Br → C6H5CH2CH3 đã được hoàn thành.
Nguồn tham khảo:
Chuỗi phản ứng hữu cơ thường gặp:
Chuỗi phản ứng hóa học C6H5CH3 → C6H5CH2Cl → C6H5CH2OH → C6H5CH2Br → C6H5CH2CH3: