Задание 32 ЕГЭ по химии

Разберём схему с двух концов: узловое вещество — амин $X_1$, от него одна ветка идёт к целевому вторичному амину, вторая — через спирт и алкен к уксусной кислоте.

1. Целевой продукт — втор-бутил(метил)амин, значит к аминогруппе исходного амина пристраивают метил бромметаном. $X_1$ — втор-бутиламин, реакция с $CH_3Br$ даёт соль $X_2$:

   $CH_{3}-CH(NH_{2})-CH_{2}-CH_{3} + CH_{3}Br \rightarrow [CH_{3}-CH(NH_{2}CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}]^{+}Br^{-}$

2. Свободный амин выделяют из соли действием щёлочи:

   $[CH_{3}-CH(NH_{2}CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}]^{+}Br^{-} + NaOH \rightarrow CH_{3}-CH(NH-CH_{3})-CH_{2}-CH_{3} + NaBr + H_{2}O$

3. Вторая ветка: первичный амин с азотистой кислотой даёт спирт с выделением азота — аминогруппа заменяется на $OH$ без изменения углеродного скелета:

   $CH_{3}-CH(NH_{2})-CH_{2}-CH_{3} + HNO_{2} \rightarrow CH_{3}-CH(OH)-CH_{2}-CH_{3} + N_{2}\uparrow + H_{2}O$

4. Внутримолекулярная дегидратация бутанола-2 идёт по правилу Зайцева — водород отщепляется от менее гидрированного соседнего атома, поэтому образуется бутен-2, а не бутен-1:

   $CH_{3}-CH(OH)-CH_{2}-CH_{3} \overset{H_{2}SO_{4}, t}{\rightarrow} CH_{3}-CH=CH-CH_{3} + H_{2}O$

5. Жёсткое окисление разрывает двойную связь ровно посередине, и обе половинки $CH_3-CH=$ превращаются в уксусную кислоту (в кислой среде — именно кислоту, а не соль):

   $5CH_{3}-CH=CH-CH_{3} + 8KMnO_{4} + 12H_{2}SO_{4} \overset{t}{\rightarrow} 10CH_{3}-COOH + 8MnSO_{4} + 4K_{2}SO_{4} + 12H_{2}O$

Промежуточные вещества:

• $X_1$ — бутанамин-2 (втор-бутиламин): $CH_{3}-CH(NH_{2})-CH_{2}-CH_{3}$

• $X_2$ — бромид метил(втор-бутил)аммония: $[CH_{3}-CH(NH_{2}CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}]^{+}Br^{-}$