Рассмотрим схему превращений: C6H14 → Х → C6H5CH3.
Для определения вещества Х, разберем каждый этап реакции:
C6H14 (гексан) - это алкан, насыщенный углеводород. Гексан может участвовать в реакциях дегидрирования (удаления водорода), окисления или ароматизации.
Превращение вещества Х в C6H5CH3 (толуол). Толуол - это ароматический углеводород, состоящий из бензольного кольца (C6H6) с одной метильной группой (-CH3). Это указывает на то, что на втором этапе происходит ароматизация вещества Х. Таким образом, вещество Х должно быть промежуточным соединением, которое может превратиться в толуол.
Теперь проанализируем предложенные варианты для вещества Х:
C6H5OH (фенол): Это ароматическое соединение с гидроксильной группой (-OH). Фенол не может быть веществом Х, так как из фенола не образуется толуол при обычных условиях.
C6H10 (циклогексен): Это циклический углеводород с одной двойной связью, который может участвовать в реакциях дегидрирования и ароматизации. При каталитическом дегидрировании циклогексен превращается в бензол (C6H6), а затем, при введении метильной группы, образуется толуол. Это делает циклогексен (C6H10) возможным кандидатом на роль вещества Х.
C6H13COOH (гептановая кислота): Это карбоновая кислота, и её структура не соответствует схеме превращений. Карбоновые кислоты не участвуют в реакциях ароматизации, и из неё невозможно получить толуол.
C6H6 (бензол): Это ароматическое соединение, однако оно не может быть веществом Х в данной реакции, так как в схеме указано, что вещество Х является промежуточным соединением между C6H14 и C6H5CH3. Бензол скорее является продуктом ароматизации, а не промежуточным соединением.
Вывод:
Веществом Х является C6H10 (циклогексен). На первом этапе происходит дегидрирование гексана (C6H14) с образованием циклогексена (C6H10). Затем циклогексен подвергается дальнейшему дегидрированию и ароматизации с образованием бензола (C6H6), после чего происходит алкилирование бензола метильной группой, что приводит к образованию толуола (C6H5CH3).