решить ципочку превращения бутан-бутэн-бутанол-бутаналь-бутанол-бутэн-бутаналь

Цепочка превращений: бутан → бутен → бутанол → бутаналь → бутанол → бутен → бутаналь.
Разберём каждое превращение пошагово с указанием возможных реакций и условий.

1. Бутан → Бутен

Реакция: дегидрирование (отщепление водорода)
Условия: нагревание, катализатор (Pt, Ni, Cr₂O₃)

Уравнение:
CH₃–CH₂–CH₂–CH₃ → CH₃–CH=CH–CH₃ + H₂
(из бутана получаем бутен — чаще всего это бутен-2)

2. Бутен → Бутанол

Реакция: гидратация алкена (присоединение воды)
Условия: H⁺ (H₂SO₄ разбавленная), нагрев

Уравнение:
CH₃–CH=CH–CH₃ + H₂O → CH₃–CHOH–CH₂–CH₃
(бутанол-2 по правилу Марковникова)

3. Бутанол → Бутаналь

Реакция: окисление первичного спирта
Важно: тут подразумевается бутанол-1, потому что только первичные спирты окисляются в альдегиды.

Сначала: из бутанол-2 нужно получить бутанол-1
→ Это возможно через перегруппировку или синтез, но в рамках задачи считаем, что бутанол — это бутанол-1: CH₃–CH₂–CH₂–CH₂OH

Окисление:
CH₃–CH₂–CH₂–CH₂OH + [O] → CH₃–CH₂–CH₂–CHO + H₂O
(бутаналь)

Реагенты: CuO (при нагревании) или слабые окислители (например, PCC)

4. Бутаналь → Бутанол

Реакция: восстановление альдегида до спирта
Условия: восстановители (LiAlH₄, NaBH₄, H₂/Ni)

Уравнение:
CH₃–CH₂–CH₂–CHO + H₂ → CH₃–CH₂–CH₂–CH₂OH
(бутанол-1)

5. Бутанол → Бутен

Реакция: дегидратация (отщепление воды)
Условия: H₂SO₄ концентрированная, нагрев

Уравнение:
CH₃–CH₂–CH₂–CH₂OH → CH₃–CH=CH–CH₃ + H₂O
(бутен — в основном бутен-2)

6. Бутен → Бутаналь

Реакция: гидроформилирование (реакция Оксо)
Условия: CO + H₂, катализатор (Rh или Co-содержащие комплексы), давление, температура

Уравнение:
CH₃–CH=CH–CH₃ + CO + H₂ → CH₃–CH₂–CH₂–CHO
(бутаналь)

Итоговая цепочка:

1. Бутан → (дегидрирование) → Бутен

2. Бутен → (гидратация) → Бутанол-2

3. Бутанол-2 → Бутанол-1 (предполагается) → (окисление) → Бутаналь

4. Бутаналь → (восстановление) → Бутанол-1

5. Бутанол-1 → (дегидратация) → Бутен

6. Бутен → (гидроформилирование) → Бутаналь

Таким образом, цепочка замыкается с получением бутаналя снова.