Hidrasie van propileen: Vergelyking reaksie

Organiese stowwe het 'n belangrike plek in ons lewens. Hulle is die belangrikste komponent polimere wat rondom ons: dit is plastieksakke, en rubber, sowel as baie ander materiaal. Polipropileen dek in hierdie reeks is nie die laaste stap. Dit is ook ingesluit in die verskillende materiale en word gebruik in baie nywerhede soos konstruksie, 'n huis gebruik as 'n materiaal vir plastiek koppies en ander klein (maar nie op skaal produksie) nodig het. Voordat ons praat oor so 'n proses, soos die hidrasie van propileen (waardeur, by the way, ons kan kry isopropyl alkohol), kyk na die geskiedenis van die ontdekking van hierdie noodsaaklike bestanddeel vir die bedryf.

storie

As sodanig, die opening datum van die propileen nie. Maar sy polimeer - -was Polipropileen eintlik in 1936 geopen deur die beroemde Duitse chemikus Otto Bayer. Natuurlik, teoreties, is dit bekend as 'n mens kan so 'n belangrike saak te kry, maar in die praktyk is dit nie suksesvol nie. Dit het daarin geslaag om net in die middel van die twintigste eeu, toe die Duitse en Italiaanse aptekers en Ziegler Nutt geopen onversadigde koolwaterstof polimerisasie katalisator (met een of meer dubbelbindings), wat daarna en die naam: Ziegler-Natta kataliste. Tot op hierdie punt is dit absoluut onmoontlik om die polimerisasie reaksie van sulke stowwe gegaan. Hulle is bekend poly reaksie, wanneer die katalisator sonder dat die stof gekoppel aan die polimeerketting en sodoende die vorming van neweprodukte. Maar met onversadigde koolwaterstowwe nie slaag nie.

Nog 'n belangrike proses wat verband hou met hierdie stof, was sy hidrasie. Propileen tydens die begin van die gebruik daarvan was nogal 'n baie. En al hierdie te danke aan die uitvinder van verskeie olie en gas verwerking maatskappye 'n kuur propeen (ook soms na verwys as 'n stof beskryf). Die krake van ru-olie was 'n deur-produk, en toe dit blyk dat 'n afgeleide daarvan, isopropielalkohol, is die basis vir die sintese van baie nuttige stowwe vir die mensdom, baie maatskappye, soos van BASF, gepatenteerde hul metode van produksie en in hierdie verband begin met 'n massiewe handel. Propileen Hidrasie is getoets en toegepas voordat polimerisasie is waarom asetoon, waterstofperoksied, isopropylamine vroeër begin polipropileen vervaardig.

'N Baie interessante proses van skeiding van propeen van petroleum. Dit is vir hom ons nou draai.

Isolasie van propileen

Eintlik, in 'n teoretiese begrip van die basiese metode is om net een proses: pirolise olie en verwante gasse. Maar nou tegnologie implementering - net 'n see. Die feit is dat elke maatskappy beoog om 'n unieke manier te bekom en te beskerm sy patent en ander soortgelyke maatskappye is ook op soek na hul eie maniere om stil te maak en te verkoop propeen as grondstof of draai dit in 'n verskeidenheid van produkte.

Pirolise ( "Pyro" - vuur "Lys" - vernietiging) - chemiese verval proses ingewikkeld en groot molekules in kleiner onder die invloed van 'n hoë temperatuur en katalisator. Olie, soos bekend is, is 'n mengsel van koolwaterstowwe bestaan uit lig, medium en swaar breuke. Van die eerste, die baie lae molekulêre gewig, en is propeen en etaan in die pirolise. Hierdie proses word in spesiale oonde gedra. In die mees gevorderde vervaardigers van proses tegnologie is anders: 'n paar sand word gebruik as 'n koelmiddel, die ander - kwarts, en ander - coke; Jy kan ook verdeel die oond in hul struktuur: daar buis en konvensionele, as hulle reaktors geroep.

Maar die pirolise proses produseer genoeg skoon stut, as, afgesien van hom, daar is gevorm 'n magdom van koolwaterstowwe, wat dan moet redelik energie-intensiewe maniere verdeel. Daarom, om 'n suiwer materiële as wat gebruik word vir die dehydrogenatieproces van alkane gevolg deur hidrasie te verkry: in ons geval - propaan. Sowel as die polimerisasie proses hierbo beskryf net nie gebeur nie. Cleavage van waterstof molkuly beperking van koolwaterstof plaasvind onder die optrede van katalisators van trivalente chroomoksied en aluminiumoksied.

Maar voordat ons na die verhaal van hoe die hidrasie proses, kyk na die struktuur van ons onversadigde koolwaterstowwe.

Veral propileen struktuur

Propen self - slegs die tweede lid van 'n aantal van alkene (koolwaterstowwe met een dubbelbinding). Vir gemak, hy is die tweede net vir etileen (waaruit, as jy kan raai, maak poliëtileen - die polimeer gewig in die wêreld). In die normale toestand propen - gas as sy "relatiewe" van die familie van alkane, propaan.

Maar 'n beduidende verskil propaan van propeen - is dat die laasgenoemde het in sy samestelling 'n dubbelbinding, wat radikaal verander sy chemiese eienskappe. Dit laat die verbinding met 'n molekule van onversadigde koolwaterstof ander stowwe, waardeur 'n mengsel verkry met heeltemal verskillende eienskappe is dikwels baie belangrik vir die nywerheid en huishoudelike.

Dis tyd oor die reaksie teorie te praat, wat, in werklikheid, die onderwerp van hierdie artikel. In die volgende afdeling sal jy leer dat gevorm een van die mees kommersieel belangrike produkte, en hoe werk hierdie reaksie en wat is die nuanses in dit wanneer propileen hidrasie.

Die teorie van hidrasie

Om mee te begin, laat ons uitdraai na 'n meer algemene proses - meganiese solvatatie-energie - wat ook die hierbo beskryf reaksie sluit. Hierdie chemiese omskakeling, wat bestaan in aansluiting by die oplosmiddel molekules aan die molekules van die opgeloste stof. So kan hulle 'n nuwe molekule, of die sogenaamde solvates vorm, - deeltjies wat bestaan uit die opgeloste stof molekules en oplosmiddel verwante elektrostatiese interaksie. Ons is geïnteresseerd in net die eerste soort materiaal, want wanneer die hidrasie van propileen is verkieslik so 'n produk gevorm.

In die bogenoemde metode meganiese solvatatie-energie oplosmiddel molekules is verbonde aan die opgeloste stof, verkry nuwe verbinding. In organiese chemie voordelig gevorm tydens hidrasie alkohole, ketone en aldehiede, maar daar is 'n paar ander gevalle, soos die vorming van glycolen, maar hulle sal nie bespreek word. Trouens, hierdie proses is baie eenvoudig, maar terselfdertyd is baie ingewikkeld.

hidrasie meganisme

Dubbelbinding, soos bekend is, bestaan uit twee tipes atoombindings: pi en sigma effekte. Pi-binding gebreek op hidrasie altyd die eerste reaksie, as dit is minder sterk ( 'n kleiner bindingsenergie). Op sy skeuring vorm twee vakante orbitale van die twee aangrensende koolstofatome wat nuwe bande kan vorm. A watermolekule wat in oplossing in die vorm van twee deeltjies van hidroksiedioon en proton, in staat bestaan aansluiting ontplof dubbelbinding. Waarin die hidroksiedioon om die sentrale koolstofatoom en die proton is aangeheg - na die tweede uiterste. So, in die hidrasie van propileen gevorm oorwegend 1-propanol, of isopropielalkohol. Dit is 'n baie belangrike saak, aangesien dit moontlik is om oksidasie van asetoon verkry, wat in groot hoeveelhede in ons wêreld. Ons word vertel dat dit oorwegend gevorm word, maar dit is nie waar nie. Ek moet sê dit: die enigste produk wat gevorm word deur hidrasie van propileen, en hierdie - isopropyl alkohol.

Dit, natuurlik, al die subtiliteite. In feite, kan alles baie makliker om te beskryf nie. En nou weet ons hoe om 'n skool loop van 'n proses te skryf soos die hidrasie van propileen.

Reaksie: hoe dit gebeur

In chemie alles dui is eenvoudig: met die hulp van die reaksievergelyking. Dat chemiese transformasie van saak onder bespreking kan beskryf word op hierdie manier. Hidrasie van propileen, die reaksievergelyking is baie eenvoudig en vind plaas in twee fases. Eerste oortreding van die pi-binding, deel van 'n dubbel. Toe die water molekule in die vorm van twee deeltjies van hidroksied anioon en waterstof katioon, wat geskik is vir propileenmolekule met aktiewe tyd van twee vakante setels aan bande te vorm. Hidroksiedioon vorm 'n band met die koolstofatoom minder gehidrogeneerde (dit wil sê met, waaraan 'n minimale bedrag van waterstofatome) onderskeidelik, en 'n proton,, - met die res van die uiterste. Dus, 'n enkele produk van: die beperking van die monohydric alkohol is isopropanol.

Hoe om 'n reaksie te teken?

Nou sal ons leer hoe om die taal van die chemiese reaksie, wat 'n proses te skryf soos die hidrasie van propileen. 'N Formule wat nuttig vir ons is: CH ₂ = CH - CH _3. Dit is die formule van die begin materiaal - propeen. Soos jy kan sien, dit het 'n dubbelbinding word aangedui deur die teken "=", en op hierdie plek sal water prisoednyatsya wanneer die hidrasie van propileen sal plaasvind. Reaksievergelyking geskryf kan word as: CH ₂ = CH - CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. Die hidroksielgroep in die hakies beteken dat hierdie deel is nie in die vliegtuig van die formule, en onder of bo. Hier kan ons nie die hoeke tussen die drie groepe te toon, wat strek vanaf die middel koolstofatoom, maar sê dat hulle ongeveer gelyk aan mekaar en maak tot 120 grade.

Waar word dit gebruik?

Ons het reeds genoem dat in die loop van die reaksie stof verkry word algemeen gebruik vir die sintese van ander belangrike stowwe aan ons. Dit is baie soortgelyk in struktuur aan asetoon, waaruit dit verskil net in dat in plaas van staan daar gidroksogrupp keto (dit wil sê, suurstofatoom verbind deur 'n dubbelbinding aan 'n stikstofatoom). Soos bekend is, is asetoon self gebruik in vernis en oplosmiddels, maar benewens, is dit gebruik as 'n reaktant vir verdere sintese van meer komplekse stowwe soos poliuretane, epoxyhars, azijnzuuranhydride , en so aan.

asetoon vervaardiging reaksie

Ons dink dit is nuttig om die transformasie van isopropyl alkohol, asetoon beskryf, veral omdat hierdie reaksie is nie so ingewikkeld. Om mee te begin, propanol en verdamp by 400-600 grade Celsius oksilyayut suurstof teen 'n spesiale katalisator. 'N Baie suiwer produk word verkry deur die uitvoering van die reaksie in 'n silwer maas.

reaksievergelyking

Ons gaan nie in besonderhede van die reaksiemeganisme vir die oksidasie van propanol in asetoon, want dit is baie kompleks. Beperk konvensionele chemiese omskakeling vergelyking: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ O. Soos getoon in Skema al heel eenvoudig, maar dit is nodig om dieper te gaan in die proses, en ons sal 'n aantal probleme in die gesig staar.

gevolgtrekking

Sodat ons afgetakel die propileen hidrasie proses en die vergelyking vir die reaksie bestudeer en die meganisme van die voorkoms daarvan. Beskou as die tegnologiese beginsels is die basis van die werklike prosesse wat plaasvind in die bedryf. Soos dit blyk, is hulle nie baie kompleks, maar het 'n werklike voordeel vir ons daaglikse lewe.