Phần $\rm 2.$ 2. Hợp chất 2,2,4-trimetylpentan (A) được sản xuất với quy mô lớn bằng phương pháp tổng hợp xúc,tác từ $C_4H_8(X)$ với $C_4H_{10}(Y).$ A cũng có thể được điều chế từ X theo hai bước: thứ nhất, khi có xúc,tác axit vô cơ, X tạo thành Z và Q;thứ hai, hiđro hoá Q và Z. Viết các phương trình phản ứng để minh,họa và tên các hợp chất X, Y, Z, Q theo danh pháp IUPAC.

Question

Accepted Answer

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ xác định các hợp chất X, Y, Z, Q trong quá trình tổng hợp 2,2,4-trimetylpentan (A).

1. **Hợp chất X** là C4H8, và có thể là butene. Chúng ta sẽ chọn 1-butene (CH2=CH-CH2-CH3) làm hợp chất X.

2. **Hợp chất Y** là C4H10, và có thể là butane. Chúng ta sẽ chọn n-butane (CH3-CH2-CH2-CH3) làm hợp chất Y.

3. Khi X (1-butene) phản ứng với Y (n-butane) trong điều kiện xúc tác, sẽ xảy ra phản ứng alkyl hóa. Kết quả là chúng ta sẽ thu được hợp chất Z là 2-methylpentan (C6H14).

Phương trình phản ứng cho bước này có thể được viết như sau:

$$ \text{CH}_2=CH-CH_2-CH_3 + \text{CH}_3-CH_2-CH_2-CH_3 \xrightarrow{\text{xúc tác}} \text{C}_6\text{H}_{14} \text{ (2-methylpentan, Z)} $$

4. Sau khi thu được Z, chúng ta sẽ cần tạo ra Q. Ở đây, Q sẽ là 3-methylpentan (C6H14), có thể được hình thành từ phản ứng isomer hóa hoặc từ các sản phẩm phụ trong quá trình tổng hợp.

Bước tiếp theo là hiđro hóa Z (2-methylpentan) và Q (3-methylpentan) để thu được 2,2,4-trimetylpentan (A):

$$ \text{Z (2-methylpentan)} + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{xúc tác}} \text{A (2,2,4-trimetylpentan)} $$

$$ \text{Q (3-methylpentan)} + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{xúc tác}} \text{A (2,2,4-trimetylpentan)} $$

**Tóm lại:**
- X: 1-butene (C4H8)
- Y: n-butane (C4H10)
- Z: 2-methylpentan (C6H14)
- Q: 3-methylpentan (C6H14)
- A: 2,2,4-trimetylpentan (C8H18)

Hy vọng rằng phần giải thích trên giúp bạn hiểu rõ hơn về các hợp chất và phản ứng trong quá trình tổng hợp 2,2,4-trimetylpentan.