Цепочка превращений).CH4 →C2H2 → CH3CHO→ CH3COOH→ CH2CL- COOH

Разберём пошагово цепочку превращений:

1. CH₄ → C₂H₂ (ацетилен)
Метан (CH₄) можно превратить в ацетилен (C₂H₂) путём пиролиза (термического разложения). Процесс происходит при высокой температуре (около 1500 °C) без доступа кислорода:

Это реакция неполного термического разложения метана с образованием ацетилена и водорода.

2. C₂H₂ → CH₃CHO (ацетальдегид)
Ацетилен можно превратить в ацетальдегид путём гидратации (присоединения воды) в присутствии соли ртути (Hg²⁺) как катализатора. Это реакция Кучерова:

Сначала образуется виниловый спирт (CH₂=CHOH), который затем таутомеризуется в ацетальдегид (CH₃CHO).

3. CH₃CHO → CH₃COOH (уксусная кислота)
Окисление ацетальдегида даёт уксусную кислоту. Это можно провести с использованием мягкого окислителя, например, кислорода воздуха в присутствии катализатора (например, ионов меди):

4. CH₃COOH → CH₂ClCOOH (хлоруксусная кислота)
Уксусную кислоту можно превратить в хлоруксусную кислоту с помощью хлорирования. Замещается один водород в метильной группе (-CH₃) на атом хлора:

Реакция идет по радикальному механизму при освещении (или при нагревании с катализатором), и предпочтительно замещается один водород на хлор в метильной группе.

Итоговая цепочка превращений:

1. CH₄ (метан)
   → термолиз

2. C₂H₂ (ацетилен)
   → гидратация по Кучерову

3. CH₃CHO (ацетальдегид)
   → мягкое окисление

4. CH₃COOH (уксусная кислота)
   → радикальное хлорирование

5. CH₂ClCOOH (хлоруксусная кислота)

Каждое превращение возможно в лабораторных условиях при наличии соответствующих реагентов и катализаторов.