Давайте разберем последовательности превращений для каждой из указанных цепочек реакций.
-
CH4 → CH3OH → CHOH → CHOOH
- CH4 (метан) → CH3OH (метанол): Первое превращение заключается в окислении метана до метанола. Это можно осуществить путем каталитического окисления метана в присутствии кислорода и катализатора, например, оксида молибдена или меди.
- CH3OH (метанол) → CHOH (формальдегид): Второй шаг - это окисление метанола до формальдегида. Это можно сделать с помощью катализаторов, таких как серебро или медь, при нагревании.
- CHOH (формальдегид) → CHOOH (муравьиная кислота): Последний шаг - дальнейшее окисление формальдегида до муравьиной кислоты. Это может быть осуществлено в присутствии сильных окислителей, таких как перманганат калия (KMnO4) в кислой среде.
-
CH4 → C2H2 → C6H6 → C6H12 → C6H11Cl
- CH4 (метан) → C2H2 (ацетилен): Первое превращение - пиролиз метана, который приводит к образованию ацетилена. Это происходит при высокой температуре (около 1500°C) в отсутствие кислорода.
- C2H2 (ацетилен) → C6H6 (бензол): Далее ацетилен подвергается тримеризации, в результате чего образуется бензол. Эта реакция может быть катализирована активированным углем или оксидом хрома при высоких температурах.
- C6H6 (бензол) → C6H12 (циклогексан): Гидрирование бензола до циклогексана осуществляется с использованием водорода в присутствии катализатора, такого как платина или никель, при повышенной температуре и давлении.
- C6H12 (циклогексан) → C6H11Cl (хлорциклогексан): Последний шаг - хлорирование циклогексана. Это может быть достигнуто с помощью газообразного хлора в присутствии света или при нагревании, что приводит к замещению одного из атомов водорода на атом хлора.
Таким образом, каждая из этих последовательностей включает в себя несколько стадий, каждая из которых требует определенных условий и катализаторов для успешного протекания реакций.