Реакция Дюма, также известная как декарбоксилирование карбоновых кислот, позволяет получить алканы посредством нагревания натриевых солей карбоновых кислот (например, натрий пропионата) с натриевой щелочью (NaOH) и негашеной известью (CaO). Рассмотрим этот процесс для пропана и 2-метилпропана.
- Получение пропана (C₃H₈):
Для получения пропана по реакции Дюма, используем натриевую соль бутановой кислоты (натрий бутанат, C₃H₇COONa).
Реакция проходит следующим образом:
[ \text{C₃H₇COONa} + \text{NaOH} \xrightarrow{\text{CaO, Δ}} \text{C₃H₈} + \text{Na}_2\text{CO}_3 ]
Этапы реакции:
- Нагревание натриевой соли бутановой кислоты с твердым гидроксидом натрия и негашеной известью.
- Происходит декарбоксилирование, то есть отщепление углекислого газа (CO₂).
- В результате образуется пропан и карбонат натрия (Na₂CO₃).
- Получение 2-метилпропана (изобутана, C₄H₁₀):
Для получения 2-метилпропана используем натриевую соль 3-метилбутановой кислоты (натрий 3-метилбутанат, C₄H₉COONa).
Реакция проходит следующим образом:
[ \text{C₄H₉COONa} + \text{NaOH} \xrightarrow{\text{CaO, Δ}} \text{C₄H₁₀} + \text{Na}_2\text{CO}_3 ]
Этапы реакции:
- Нагревание натриевой соли 3-метилбутановой кислоты с твердым гидроксидом натрия и негашеной известью.
- В процессе происходит декарбоксилирование, при котором отщепляется углекислый газ.
- В результате реакции образуется 2-метилпропан (изобутан) и карбонат натрия.
Результаты данных реакций показывают, что реакция Дюма является эффективным методом для синтеза алканов из карбоновых кислот. Важно учитывать, что реакция требует высоких температур и присутствия негашеной извести для успешного протекания.