Question

Цепь реакции СH4-C2H2-C6H6-C6H5CL

Answer 1

1) 2CH4 (t) = 3H2 + C2H2 (ацетилен)
2) 3C2H2 (t, cat.) = C6H6 (бензол)
3) C6H6 + Cl2 (cat.FeCl3) = HCl + C6H5Cl (хлорбензол)

Answer 2

Цепь реакций, начинающаяся с CH4 и заканчивающаяся на C6H5Cl, может быть представлена следующим образом:

1. Метан (CH4) проходит деметаллирование или дезактивацию, при котором один из водородных атомов замещается на атом металла или дезактивирующего агента. Деметаллирование может быть выполнено, например, с помощью катализатора на основе палладия или никеля. Это приводит к образованию метилена (CH2).

CH4 → CH2 + H2

2. Метилен (CH2) проходит дезактивацию путем абстракции атомного водорода, обычно с использованием реагента, содержащего атом азота или другой электроноактивный агент. Это может быть выполнено, например, с использованием катализатора на основе оксида гвоздика (CrO3) или с помощью реагентов, содержащих азот, таких как гидразин (N2H4).

CH2 + HX → CHX + H2 (X - электроноактивный агент)

3. Полученный хлорметан (CHX) может пройти серию хлорирований, в результате которых восстанавливаются атомы водорода. Важной реакцией является монохлорирование, при котором атом водорода замещается на атом хлора, образуя монохлорметан (CH3X). Это может быть выполнено с использованием хлорида алюминия (AlCl3) как катализатора.

CHX + Cl2 → CH3X + HCl

4. Монохлорметан (CH3X) может подвергаться дезактивации или ароматизации путем электрофильного замещения. Важной реакцией в этом процессе является реакция Фриделя-Крафтса, где монохлорметан реагирует с бензолом (C6H6) в присутствии катализатора, такого как хлорид алюминия (AlCl3), образуя хлор-бензол (C6H5Cl).

CH3X + C6H6 → C6H5Cl + HX

Таким образом, цепь реакций CH4-C2H2-C6H6-C6H5Cl включает деметаллирование метана, с последующим дезактивацией метиленом, хлорирование метила и его ароматизацию с бензолом, что приводит к образованию хлор-бензола.