Zadanie 19.1, arkusz czerwiec 2025

Dehydratacja alkoholi prowadzona w podwyższonej temperaturze i w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) pozwala otrzymać alkeny. Ta reakcja przebiega w trzech etapach. W pierwszym etapie cząsteczka alkoholu ulega protonowaniu. Następnie zachodzi powolna dysocjacja protonowanej formy alkoholu, z utworzeniem karbokationu (etap drugi), oraz szybkie odszczepienie protonu od sąsiedniego atomu węgla - o wyższej rzędowości - z utworzeniem alkenu (etap trzeci). Opisany proces przedstawiono na schemacie:

Wiązanie podwójne w cząsteczce alkenu - głównego produktu dehydratacji - często znajduje się w innym miejscu, niż wynikałoby to z położenia grupy -OH w substracie. Dzieje się tak dlatego, że powstający karbokation ulega przegrupowaniu. Dochodzi wtedy do przeniesienia atomu wodoru lub grupy alkilowej od sąsiedniego atomu węgla, czemu towarzyszy przemieszczenie się ładunku dodatniego. Przegrupowanie zachodzi zawsze wtedy, gdy może powstać trwalszy karbokation, czyli taki, w którym ładunek dodatni znajduje się na atomie węgla o możliwie najwyższej rzędowości.

^{Na podstawie: R.T. Morrison, R.N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 2012.}

Pierwszy etap dehydratacji alkoholu w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) można opisać równaniem:

ROH + H₂SO₄ ⮀ R(OH₂) + HSO₄^-

Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

Jon HSO₄^- jest (mocniejszą / słabszą) zasadą Bronsteda niż cząsteczka ROH. Cząsteczka H₂SO₄ jest (mocniejszym / słabszym) kwasem Bronsteda niż jon R(OH₂)⁺.