Como cada um das substâncias a seguir pode ser convertida em ácido butanóico?
Butanal butanol brometo de butila 1-buteno

Passo 1

Beleza, temos aqui um exercício de química orgânica. A pergunta é sobre como converter diferentes substâncias em ácido butanóico (também conhecido como ácido butírico). Vamos precisar entender um pouco sobre reações de oxidação, hidrolise e reações de adição para resolver isso.

Passo 2

Vamos começar com o butanal. O butanal é um aldeído de quatro carbonos. Para convertê-lo em ácido butanóico, precisamos oxidá-lo. A oxidação de aldeídos a ácidos carboxílicos é uma reação comum. Usamos um agente oxidante forte, como o permanganato de potássio ($ KMnO_4 KMnO4 á K_2Cr_2O_7 $), que adiciona oxigênio ao aldeído, transformando o grupo -CHO em -COOH.
Reação:
K2Cr2O7 Áó

Passo 3

Agora, vamos ver o butanol. O butanol é um álcool de quatro carbonos. Para transformá-lo em ácido butanóico, também precisamos oxidá-lo. No caso dos álcoois primários como o butanol, a oxidação inicialmente forma um aldeído (butanal) e, com um agente oxidante mais forte ou em condições apropriadas, continua até formar o ácido carboxílico, que é o ácido butanóico.
Reação:
Butanol xrightarrow[O] Butanal xrightarrow[O] Ácido butanóico Áó

Passo 4

O próximo composto é o brometo de butila. Este é um haleto de alquila onde um átomo de bromo está ligado ao carbono, tornando-o suscetível a reações de substituição. Para converter brometo de butila em ácido butanóico, primeiro precisamos substituir o bromo por um grupo hidroxila (-OH) através de uma reação de hidrólise, formando butanol. Depois, como vimos no passo anterior, oxidamos o butanol em ácido butanóico.
Reações:
Brometo de butila + H2O Butanol + HBr
Butanol xrightarrow[O] Ácido butanóico Áó

Passo 5

Por último, temos o 1-buteno. Este é um alceno com uma ligação dupla entre o primeiro e o segundo carbono. Para converter o 1-buteno em ácido butanóico, podemos realizar uma oxidação que quebra a ligação dupla e adiciona grupos carboxila (-COOH) nas extremidades. Uma maneira de fazer isso é com o acrílico ácido ou através de uma hidratação seguida de oxidação.
Reação simplificada:
1-Buteno + [O] Ácido butanóico Áó

Resposta

Cada uma das substâncias pode ser convertida em ácido butanóico através dos seguintes processos:
  • Butanal: Oxidação do aldeído utilizando um agente oxidante forte.
  • Butanol: Oxidação do álcool primário, formando primeiro o butanal e depois o ácido butanóico.
  • Brometo de butila: Hidrólise para formar butanol, seguido de oxidação do butanol.
  • 1-Buteno: Oxidação da ligação dupla para adicionar grupos carboxila nas extremidades, formando ácido butanóico.

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