Для осуществления указанных превращений (1-хлорпропан → 1-пропанол → пропилат натрия) необходимо провести две реакции: гидролиз галогеналкана и реакцию алкоголя с натрием. Давайте рассмотрим каждую из них подробно.
Шаг 1: Гидролиз 1-хлорпропана до 1-пропанола
1-хлорпропан (C₃H₇Cl) может быть превращен в 1-пропанол (C₃H₇OH) путем реакции нуклеофильного замещения, где гидроксид-ионы (OH⁻) выступают в роли нуклеофила. Эта реакция обычно проводится в водном растворе с нагреванием.
Уравнение реакции:
[ \text{C}_3\text{H}_7\text{Cl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} + \text{NaCl} ]
Условия реакции:
- Водный раствор гидроксида натрия (NaOH).
- Нагревание (обычно до кипения).
Шаг 2: Превращение 1-пропанола в пропилат натрия
1-пропанол (C₃H₇OH) может быть превращен в пропилат натрия (C₃H₇ONa) путем реакции с металлическим натрием (Na). Это реакция алкоголя с щелочным металлом, в результате которой образуется алкоксид натрия и водород (H₂).
Уравнение реакции:
[ \text{2 C}_3\text{H}_7\text{OH} + 2 \text{Na} \rightarrow 2 \text{C}_3\text{H}_7\text{ONa} + \text{H}_2 ]
Условия реакции:
- Сухой 1-пропанол (без присутствия воды, так как вода также будет реагировать с натрием).
- Металлический натрий (Na).
Обобщенное уравнение для всего процесса
Гидролиз 1-хлорпропана:
[ \text{C}_3\text{H}_7\text{Cl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{C}_3\text{H}_7\text{OH} + \text{NaCl} ]
Реакция 1-пропанола с натрием:
[ \text{2 C}_3\text{H}_7\text{OH} + 2 \text{Na} \rightarrow 2 \text{C}_3\text{H}_7\text{ONa} + \text{H}_2 ]
Таким образом, последовательное выполнение этих двух реакций позволяет осуществить превращение 1-хлорпропана в 1-пропанол, а затем в пропилат натрия.