Ответ:

1) Синтез изофталевой кислоты (1,3-бензолдикарбоновой кислоты) из бензола:

Механизм электрофильного замещения:

1. Введение нитрогруппы:

Бензол + концентрированная азотная кислота (HNO3) + концентрированная серная кислота (H2SO4) → 2-нитробензол

2. Восстановление аминогруппы:

2-нитробензол + металлический натрий (Na) + этиловый спирт (C2H5OH) → 1,3-фенилдиамин (диаминобензол)

3. Окисление фенилдиамина:

1,3-фенилдиамин + кислород (O2) + катализатор (обычно перекись водорода, H2O2) → изофталевая кислота (1,3-бензолдикарбоновая кислота)

2) Синтез 2-нитротолуола из бензола:

Механизм электрофильного замещения:

Бензол + концентрированная азотная кислота (HNO3) + концентрированная серная кислота (H2SO4) → 2-нитротолуол

3) Каталитическая ароматизация 3-метилоктана:

Формулы возможных ароматических соединений:

- 1,3,5-триметилбензол (мезитол)

- 1,2,4-триметилбензол (псевдокумол)

- 1,2,3-триметилбензол (псевдоизомер ксилола)

- Другие изомеры ксилола (подразумевает наличие метильной группы в метаположении относительно фенильного ядра)

4) Реакция 2-этилтолуола с перманганатом калия:

Реакция окисления:

2-этилтолуол + перманганат калия (KMnO4) + кислотная среда (обычно соляная кислота, HCl) → продукты окисления, включая карбоновую кислоту (обычно ароматическая карбоновая кислота), альдегиды и кетоны, а также многоатомные кислородсодержащие соединения. Точные продукты зависят от условий реакции и могут быть разнообразными.