Задание 32 ЕГЭ по химии

Написаны пять уравнений реакций, соответствующих схеме превращений:

1) (CH3)3C-NH2 + CH3Br -> [(CH3)3C-NH2(CH3)]+ Br- (метил-трет-бутиламмония бромид)

2) [(CH3)3C-NH2(CH3)]+ Br- + NaOH -> (CH3)3C-NH-CH3 + NaBr + H2O (N-метил-трет-бутиламин)

3) (CH3)3C-NH2 + HNO2 -> (CH3)3C-OH + N2^ + H2O (трет-бутанол)

4) (CH3)3C-OH ->(H2SO4, t) CH2=C(CH3)-CH3 + H2O (2-метилпропен)

5) 5 CH2=C(CH3)-CH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 -> 5 CH3-CO-CH3 + 5CO2^ + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 17H2O

Подробный разбор

Трет-бутиламин — первичный амин, поэтому от него идут две независимые ветви: алкилирование по атому азота (влево) и дезаминирование действием азотистой кислоты (вправо).

• $X_{1}$ — $[(CH_{3})_{3}C-NH_{2}(CH_{3})]^{+}Br^{-}$, бромид метил-трет-бутиламмония;

• $X_{2}$ — $(CH_{3})_{3}C-OH$, трет-бутанол (2-метилпропанол-2);

• $X_{3}$ — $CH_{2}=C(CH_{3})-CH_{3}$, 2-метилпропен.

1. $(CH_{3})_{3}C-NH_{2} + CH_{3}Br \rightarrow [(CH_{3})_{3}C-NH_{2}(CH_{3})]^{+}Br^{-}$
   Амин выступает основанием и присоединяет галогеналкан — получается соль замещённого аммония $X_{1}$.

2. $[(CH_{3})_{3}C-NH_{2}(CH_{3})]^{+}Br^{-} + NaOH \rightarrow (CH_{3})_{3}C-NH-CH_{3} + NaBr + H_{2}O$
   Щёлочь вытесняет из соли более слабое основание — свободный вторичный амин из схемы.

3. $(CH_{3})_{3}C-NH_{2} + HNO_{2} \rightarrow (CH_{3})_{3}C-OH + N_{2}\uparrow + H_{2}O$
   Признак первичного амина: группа $-NH_{2}$ заменяется на $-OH$ с выделением азота.

4. $(CH_{3})_{3}C-OH \overset{H_{2}SO_{4},\ t}{\rightarrow} CH_{2}=C(CH_{3})-CH_{3} + H_{2}O$
   Внутримолекулярная дегидратация по правилу Зайцева.

5. $5CH_{2}=C(CH_{3})-CH_{3} + 8KMnO_{4} + 12H_{2}SO_{4} \rightarrow 5CH_{3}-CO-CH_{3} + 5CO_{2}\uparrow + 8MnSO_{4} + 4K_{2}SO_{4} + 17H_{2}O$
   Жёсткое окисление разрывает двойную связь: фрагмент $=C(CH_{3})_{2}$ даёт ацетон, а концевая группа $CH_{2}=$ — углекислый газ.