Неметаллы IV группы - это углерод C и кремний Si. Водородные соединения углерода - углеводороды - это вся органическая химия. Там тысячи соединений. Самые простые - метан CH4, этан C2H6, ацетилен C2H2. Соединения кремния мы в школе не проходили, но в принципе они такие же должны быть, это кремний-органические соединения. Неметаллы V группы - азот N, фосфор P, мышьяк As. Водородные соединения - аммиак NH3, гидразин N2H4, азотистоводородная кислота HN3, фосфин PH3, дифосфин P2H4, мышьяковистый водород AsH3. Неметаллы VI группы - кислород O, сера S, селен Se Водородные соединения - вода H2O, перекись водорода H2O2, сероводород H2S, селеноводород H2Se Неметаллы VII группы - это галогены фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I Водородные соединения - кислоты HF, HCl, HBr, HI. HF - плавиковая кислота - самая сильная естественная кислота в мире. Более сильные, если и есть, то получены искусственным путем.
Бромируем н-бутан. Бром заместит преимущественно вторичный атом водорода: CH₃−CH₂−CH₂−CH₃ + Br₂ —(t°C, hν)→ CH₃−CHBr−CH₂−CH₃ + HBr
Далее, нужно получить 3,4-диметилгексан из 2-бромбутана. Можно сразу ввести 2-бромбутан в реакцию Вюрца, но со вторичными галогенидами реакция идет с малыми выходами: 2CH₃−CHBr−CH₂−CH₃ + 2Na —(0°C, ТГФ)→ CH₃−CH₂−CH(−CH₃)−CH(−CH₃)−CH₂−CH₃ (небольшой выход) + 2NaBr Лучше поступить иначе - воспользоваться реактивом Гриньяра. Реакция пройдет с большим выходом. CH₃−CHBr−CH₂−CH₃ + Mg —(20°C, эфир)→ CH₃−CHMgBr−CH₂−CH₃ CH₃−CHMgBr−CH₂−CH₃ + CH₃−CHBr−CH₂−CH₃ —(20°C, эфир)→ CH₃−CH₂−CH(−CH₃)−CH(−CH₃)−CH₂−CH₃ + MgBr₂
Конечная стадия - нитрование 3,4-диметилгексана. Лучше применить мягкий нитрующий агент, чтобы избежать двойного нитрования (в 3,4-диметилгексане два третичных атома углерола), например, азотная кислота в тетрахлорметане: CH₃−CH₂−CH(−CH₃)−CH(−CH₃)−CH₂−CH₃ + HNO₃ —(CCl₄)→ CH₃−CH₂−C(−NO₂)(−CH₃)−CH(−CH₃)−CH₂−CH₃ + H₂O
Водородные соединения углерода - углеводороды - это вся органическая химия.
Там тысячи соединений. Самые простые - метан CH4, этан C2H6, ацетилен C2H2.
Соединения кремния мы в школе не проходили, но в принципе они такие же должны быть, это кремний-органические соединения.
Неметаллы V группы - азот N, фосфор P, мышьяк As.
Водородные соединения - аммиак NH3, гидразин N2H4, азотистоводородная кислота HN3, фосфин PH3, дифосфин P2H4, мышьяковистый водород AsH3.
Неметаллы VI группы - кислород O, сера S, селен Se
Водородные соединения - вода H2O, перекись водорода H2O2, сероводород H2S, селеноводород H2Se
Неметаллы VII группы - это галогены фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I
Водородные соединения - кислоты HF, HCl, HBr, HI.
HF - плавиковая кислота - самая сильная естественная кислота в мире.
Более сильные, если и есть, то получены искусственным путем.
CH₃−CH₂−CH₂−CH₃ + Br₂ —(t°C, hν)→ CH₃−CHBr−CH₂−CH₃ + HBr
Далее, нужно получить 3,4-диметилгексан из 2-бромбутана. Можно сразу ввести 2-бромбутан в реакцию Вюрца, но со вторичными галогенидами реакция идет с малыми выходами:
2CH₃−CHBr−CH₂−CH₃ + 2Na —(0°C, ТГФ)→ CH₃−CH₂−CH(−CH₃)−CH(−CH₃)−CH₂−CH₃ (небольшой выход) + 2NaBr
Лучше поступить иначе - воспользоваться реактивом Гриньяра. Реакция пройдет с большим выходом.
CH₃−CHBr−CH₂−CH₃ + Mg —(20°C, эфир)→ CH₃−CHMgBr−CH₂−CH₃
CH₃−CHMgBr−CH₂−CH₃ + CH₃−CHBr−CH₂−CH₃ —(20°C, эфир)→ CH₃−CH₂−CH(−CH₃)−CH(−CH₃)−CH₂−CH₃ + MgBr₂
Конечная стадия - нитрование 3,4-диметилгексана. Лучше применить мягкий нитрующий агент, чтобы избежать двойного нитрования (в 3,4-диметилгексане два третичных атома углерола), например, азотная кислота в тетрахлорметане:
CH₃−CH₂−CH(−CH₃)−CH(−CH₃)−CH₂−CH₃ + HNO₃ —(CCl₄)→ CH₃−CH₂−C(−NO₂)(−CH₃)−CH(−CH₃)−CH₂−CH₃ + H₂O