Hoe van 'n alkaan alkaan te kry? Wat meer kan verkry word by die alkaan?

Studie van die struktuur van organiese verbindings, die chemiese eienskappe vertoon deur hul reaksies, toelaat om verskillende soorte produkte en goedere van dieselfde grondstowwe te produseer. Verwerking van koolwaterstowwe wat los baie probleme. Op die vraag: chemiese wetenskap en praktyk van olie krake gee bevredigende antwoorde "Hoe om uit 'n alkaan alkaan kry". Laat ons die probleem van die verhouding van die verskillende klasse van koolwaterstowwe asook hul afgeleides te ondersoek. Fokus op die industriële metodes van die verwerking van koolstofhoudende materiaal.

Genetiese verwantskap organiese stowwe

In die vroeë stadiums van die studie en die produksie van koolwaterstowwe en afgeleide chemici het gedink dat hierdie groepe is geïsoleer van mekaar. Geleidelik opgebou inligting wat lig werp op die genetiese verwantskap van die hoofklasse van stowwe. Die belangrikste pogings is gefokus op maniere te vind om die struktuur te verander, vermeerder die bindingsorde. Die belangrikste probleme van teoretiese navorsing en eksperimentering:

• hoe van 'n alkaan alkaan te kry;
• hoe om steenkool, ru-olie en aardgas te verwerk;
• hoe om die dehydrogenatieproces van versadigde koolwaterstowwe uit te voer;
• beide van die alkaan te alkyn (asetileen) verkry.

Navorsers en praktisyns het gesien dat daar 'n baie van wedersydse oorgange van die een na die ander koolwaterstowwe.

Die praktiese betekenis van genetiese verwantskappe basiese tipes verbindings

Die eenheid van koolwaterstofverbindings is bewys in die maak van organiese chemie as 'n wetenskap en produksie-industrie. In die ontwikkeling van hierdie probleem - hoe om van 'n alkaan alkaan kry - beduidende bydrae gemaak deur die Russiese en Sowjet-organiese chemici. Baie van hulle is wat gebruik word vir hierdie doeleindes, die reaksie-transformasie is katalitiese prosesse uit op komplekse tegnologie gedra. Noue bande en wedersydse transformasies van organiese verbindings word gebruik om 'n verskeidenheid van praktiese take, insluitend op te los:

• ontvangs van die een soort van rou materiaal van verskillende soorte materiaal;
• die produksie van komplekse produkte in samestelling van eenvoudiger verbindings, en omgekeerd;
• vrylating van 'n verskeidenheid van goedere, wat 'n hoë aanvraag het;
• spaar baie die uitputting van natuurlike hulpbronne koolwaterstof;
• rasionele gebruik van olie-koolteer, olieskalie, turf.

Samestelling van natuurlike koolstof bronne

Alle vorme van koolwaterstowwe natuurlik gevind in beduidende hoeveelhede. Hulle dien as die begin van materiaal vir die verwerking en voorbereiding van organiese verbindings van verskillende komposisies. Die belangrikste bronne van alkane en alkene:

1. Aardgas. Die inhoud van die limiet metaan koolwaterstof in verskeie velde bereik 80-98%. Die oorblywende verbindings van stikstof, koolstofdioksied, etaan, propaan, butaan.
2. Olie. Die natuurlike mengsel van isomeriese koolwaterstowwe uit verskillende deposito verskil in samestelling. In sommige soorte "swart goud" oorheers alkane, is ander wat bestaan uit cycloparaffins en arenas. Dome olie verby gasse bevat ook paraffines.
3. Cox. Produksie van die nodige steenkool vir metallurgie vergesel gee koolteer bevat meer as 400 komponente, waarvan die belangrikste - die arena.
4. Groente en kos grondstowwe - 'n groot en diverse groep, wat hout, sade en vrugte van industriële gewasse, diervette sluit.

Die moontlike oorgange tussen organiese verbindings

As deel van die deposito's van "swart goud" is dikwels teenwoordig sikloalkane of naphthenes. Verwerking van grondstowwe gee marginale sikliese koolwaterstowwe met 5-7 C atome in die ring, het hulle die grootste praktiese waarde. Hoe van 'n alkaan cycloparaffinen te kry as naphthenes reserwes uitgeput? Vir die beperking van sikliese koolwaterstofverbindings van versadigde asikliese dehydrocyclization metode gebruik word. Ketting van 4 of meer C-atome is gesluit, daar is 'n stabiele siklus. Ander voorbeeldige transformasie van organiese stowwe kan weerspieël word in eenvoudige skemas:

• Petroleum koolwaterstowwe → → → alkaan karboksielsuur.
• Aardgas versadig koolwaterstowwe → → karboksielsuur.
• Steenkool koolwaterstowwe → → → alkane → onversadigde koolwaterstof polimere.
• Petroleum koolwaterstowwe → → → arena isopropyl-benseen → benseen → asetoon, fenol.
• Aardgas → → etanol onversadigde koolwaterstowwe.
• Steenkool → metanol.
• Petroleum koolwaterstowwe → → → alkene butadieen en isopreen.

Kom ons kyk na wat mengsel kan verkry word deur die genetiese verwantskap organiese stowwe.

Hoe van 'n alkaan alkaan te kry

In die industrie byna alle vorme van versadigde koolwaterstowwe verkry uit olie en gas hulpbronne. Verfyn - 'n moderne metode vir die verkryging van alkane van alkane:

A) vloeibare paraffien koolwaterstowwe gee direkte distillasie van ru-olie (lae opbrengs van die teiken produk).

B) Termiese en katalitiese kraking van olie word gebruik vir die verhoging van die persentasie van die lig eindig, die verbetering van die gehalte van die koolwaterstowwe (petrol, parafien). Die olie fraksie teenwoordig solyarovoe hexadecane, wat die verval dodecane en butylene gee. Dodecane reeds in die keroseen fraksie is onderworpe aan disintegrasie te bevorder, is dit verkry uit versadigde koolwaterstof nonane en propeen (alkeen). Voortgegaan krake kan lei tot die vorming van heptaan en etileen.

Isomerisatie en alkilering

Katalitiese isomerisatie van alkane toelaat normale struktuur vertakte ontvang: N3S- (CH2) 3 -CH 3 → CH (CH3) 2-CH2-CH3. Die produk van hierdie proses - isopentane. Normale butaan vervat in die gasse krake katalisator in die isomerisatie reaksie is omskep in isobutaan. Die gevolglike produk kan alkylated met isobutileen in die teenwoordigheid van 'n katalisator wees en om isooctane ontvang - 'n hoë-gehalte brandstof. As ons as die alkileermiddel, die etileen, die reaksie met isobutaan verkry sintetiese brandstof neohexane.

Hoe van 'n alkaan alkeen en alkadienes te kry

In bedryf onversadigde asikliese koolwaterstowwe met een dubbelbinding word verkry deur petroleum krake. Teen 'n hoë temperature, die ontbinding van alkane (pirolise). Alkene verhaal van die totale gewig van die intermediêre en finale reaksie produkte. Etileen verkry deur dehydrogenatieproces van etaan oor 'n nikkel katalisator: C2H6 + C2H4 → H2 ↑. Butaan onder soortgelyke omstandighede gee 2-buteen, gelyktydig die vorming van etaan en etileen. Dehydrogenatieproces stel ons in staat om oplossings vir die probleem van hoe om van 'n alkaan alkadienes te kry vind. Wanneer stapsgewyse verwydering van twee molekules van waterstof uit koolwaterstof, nommer 4 koolstofatome, die volgende transformasies voorkom: butaan buteen → → butadieen. Die finale produk is belangrik vir die produksie van sintetiese rubber. Net so voorberei butadieen 'n ander polimeer wat die natuurlike eweknie waardevolle eienskappe lyk soos: isopentane → → isopreen isopreen rubber.

Soos van die alkaan te asetileen te verkry

Koolwaterstof met een trippelbinding - asetileen - is baie belangrik in die nywerheidsektor, konstruksie en ander gebiede van ekonomiese aktiwiteit. Die oudste proses vir die voorbereiding van die eenvoudigste alkyn is wat verband hou met die optrede van water op 'n soliede stukke van kalsium metaal. In plaas van hierdie metode het die krake van natuurlike gas. Nou die chemiese bedryf ondernemings weet hoe om van 'n alkaan alkyn te kry teen die laagste koste. In spesiale tegnologiese toestelle teen 'n hoë temperatuur of onder die invloed van 'n elektriese ontlading plaasvind dehydrogenatieproces van metaan - die oorheersende stof van natuurlike gas: 2SN4 → HC≡CH + 3H2. Asetileen word algemeen gebruik, dit berei is van asetaldehied wat verder gebruik word in die produksie van asynsuur, sintetiese harse, plastiek, kunsvesels, rubbers en rubber.

Hoe om die arena van versadigde koolwaterstowwe kry

Deur paraffien kettingreaksies lei tot benseen en sy afgeleide. aroma proses bestudeer Russiese en Sowjet-apteke in die twintigste eeu. Die kern van hul werk gehou op "Hoe om uit 'n alkaan, benseen te kry en sy homoloë" verminder tot die dehydrocyclization heksaan, heptaan en ander versadig koolwaterstowwe: S6N14 → C6H6 + 4H2; S7N16 → C6H5-CH3 + 4H2. Nog 'n manier is vir die sintese van asikliese koolwaterstowwe cycloparaffins gevolg deur dehidrasie: heksaan → → sikloheksaan benseen.

Hoe om ethyl en ander alkohole van alkane verkry

In antieke tye, die vraag: "Hoe uit die alkaan alkohol te kry" is nie bedoel, ons voorouers gebruik net die manier waarop die alkoholiese gisting van suiker bevattende produkte onder die optrede van gis ensieme. Hoogte tegniese betekenis van etanol tot gevolg gehad dat 'n soektog na nuwe vorme van nie-voedsel materiaal om etanol te produseer. In die eerste helfte van die vorige eeu het dit 'n onmisbare grondstof vir die vervaardiging van rubber Lebedev metode geword. Een metode is voorspel A. M. Butlerovym, wat gedroom dat die goedkoopste manier van die vervaardiging van etileen die weg baan "vir die verkryging van alkohol." Die bronne van onversadigde koolwaterstowwe is produkte van petroleum krake en katalitiese dehydrogenatieproces van alkane. Voorberei van etaan, etileen, wat geoksideer in die teenwoordigheid van swaelsuur: C2H6 C2H4 → → C2H5OH. Hidrasie ander alkene, wat ook verkry word deur te verfyn gee homo sintetiese etanol. Die nadele is uitgespreek in die koste van die herstel van suur en die toestelle te beskerm teen sy negatiewe effek. Bedryf verskuif na die metode van direkte hidrasie van alkene waarin soliede kataliste gebruik word. Metanol wat tydens die oksidasie van metaan. Etileen en sy homo dien as grondstowwe vir die produksie van alkohol.

Vanaf alkane verkry aldehiede en karboksielsure

Na die oplossing van die probleem van goedkoop grondstowwe vir die alkohol bedryf apteke weet hoe om van 'n alkaan aldehied te kry teen die laagste koste. Een manier om asetaldehied verkry - hidrasie van asetileen. Die hele proses vind plaas volgens die skema: aardgas → CH4 → → C2H2 CH3-COH. Toename in die gebruik van natuurlike koolwaterstowwe vir die produksie van etielalkohol. Die stof is 'n rou materiaal vir die vervaardiging van karboniel en karboksielgroep verbindings. Asetaldehied kan verkry word deur die dehydrogenatieproces van etaan met die gevolglike vorming van etanol in die reaksie van oksidasie of dehydrogenatieproces. Een van die opsies - die oksidasie van etileen: C2H6 → C2H4 → C2H4O. Hoe van 'n alkaan karboksielsuur te kry? Die vraag wat was 'n lang tyd in die kategorie van die probleem. Asynsuur is gevorm tydens die fermentasie van kos rou materiaal wanneer die droë distillasie van hout. Met beskikbaar alkaan bronne kan butaan oksidasie en ontvang goedkoop asynsuur: C4H10 2 + ½ O2 + H2O → 2SN3SOON. Gereël produksie van ander karboksielsure, versadigde en onversadigde koolwaterstowwe.

Die moderne wêreld ekonomie is moeilik om te dink sonder natuurlike gas, olie en steenkool materiaal. Van hierdie natuurlike mengsels uitstraal verskillende alkane wat gebruik word vir die produksie van 'n groot aantal van organiese sintese.