Hvordan kommer fra en alkan alkan? Hvad mere kan fås ved henvendelse til alkan?

Undersøgelse af strukturen af organiske forbindelser, de kemiske egenskaber, som deres reaktioner, gør det muligt at frembringe forskellige typer af produkter og varer fra de samme råmaterialer. Behandling af carbonhydrider fremstillet løser mange problemer. Til spørgsmålet: "Hvordan kommer fra en alkan alkan" kemisk videnskab og praksis af olie revner giver tilfredsstillende svar. Lad os undersøge problemet med forholdet mellem forskellige klasser af kulbrinter samt deres derivater. Fokuserer på industrielle metoder til behandling af carbonholdige materialer.

Genetisk slægtskab organiske stoffer

I de tidlige stadier af studiet og produktion af kulbrinter og derivater kemikere mente, at disse grupper er isoleret fra hinanden. Gradvist akkumuleret oplysninger, belyse genetiske forhold af de vigtigste klasser af stoffer. De vigtigste indsats blev fokuseret på at finde måder at ændre strukturen, øger obligation rækkefølge. De væsentligste problemer med teoretisk forskning og forsøg:

• hvordan man kommer fra en alkan alkan;
• hvordan at bearbejde kul, råolie og naturgas;
• i udførelse af dehydrogeneringen af mættede carbonhydrider;
• både fra alkanen til opnåelse af alkyn (acetylen).

Forskere og praktikere har set, at der er en masse af gensidige overgange fra den ene til de andre kulbrinter.

Den praktiske betydning af genetiske relationer grundlæggende typer af forbindelser

Enheden i carbonhydridforbindelser er blevet påvist i fremstillingen af organisk kemi som videnskab og industri. I udviklingen af dette problem - hvordan man kommer fra en alkan alkan - væsentligt bidrag, som russiske og sovjetiske organiske kemikere. Mange anvendes til disse formål, omsætningen-transformation er katalytiske processer udført på komplekse teknologier. Tætte bånd og gensidige omdannelser af organiske forbindelser anvendes til at løse en række praktiske opgaver, herunder:

• modtagelse af en slags råmaterialer af forskellige typer af materialer;
• produktion af komplekse produkter i sammensætning af enklere forbindelser og vice versa;
• frigivelse af en række varer, som har en stor efterspørgsel;
• sparer meget udtømning af de naturlige kulbrinteforekomster;
• rationel anvendelse af olie-kul tjære, olieskifer, tørv.

Sammensætning af naturlige carbonkilder

Alle typer af carbonhydrider findes naturligt i betydelige mængder. De tjener som udgangsmaterialer til forarbejdning og behandling af organiske forbindelser af forskellige sammensætninger. De vigtigste kilder til alkaner og alkener:

1. Naturgas. Indholdet af grænseværdien methan carbonhydrid på forskellige områder når 80-98%. De resterende forbindelser med nitrogen, carbondioxid, ethan, propan, butan.
2. Olie. Den naturlige blanding af isomere carbonhydrider fra forskellige aflejringer anden sammensætning. I nogle former for "sorte guld" domineret alkaner, andre er sammensat af cykloparaffiner og arenaer. Dome olie passerer gasser indeholder også paraffiner.
3. Cox. Produktion af den nødvendige kul til metalindustrien ledsaget giver stenkulstjære indeholder over 400 komponenter, hvoraf de vigtigste - arenaen.
4. Vegetabilske og fødevarer råvarer - en stor og forskelligartet gruppe, der omfatter træ, frø og frugter af industrielle afgrøder, animalsk fedt.

Mulige skift mellem organiske forbindelser

Som en del af de indskud af "sorte guld" er ofte til stede cycloalkaner eller naphthener. Forarbejder råvarer giver marginale cykliske carbonhydrider med 5-7 C-atomer i ringen, de har den største praktiske værdi. Hvordan kommer fra en alkan cycloalkan hvis naphthener reserver udtømt? Til begrænsning cykliske carbonhydridforbindelser fra mættet acyklisk dehydrocyclisering metode anvendes. Kæde på 4 eller flere C-atomer er lukket, er der en stabil cyklus. Andre eksempler på omdannelser af organiske stoffer kan afspejles i simple ordninger:

• Jordoliecarbonhydrider → → → alkancarboxylsyre.
• Naturgas mættede carbonhydrider → → carboxylsyre.
• Kul carbonhydrider → → → alkaner → umættet carbonhydridpolymerer.
• Jordoliecarbonhydrider → → → arena isopropyl-benzen → benzen → acetone, phenol.
• Naturgas → → ethanol umættede carbonhydrider.
• Kul → methanol.
• Jordoliecarbonhydrider → → → alkener butadien og isopren.

Lad os overveje, hvad kemisk forbindelse kan opnås ved de genetiske slægtskab organiske stoffer.

Hvordan kommer fra en alkan alkan

I industrien næsten alle former for mættede carbonhydrider opnået olie- og gasressourcer. Raffinering - en moderne metode til opnåelse af alkaner fra alkaner:

A) Flydende paraffincarbonhydrider giver direkte destillation af råolie (lavt udbytte af målproduktet).

B) Termisk og katalytisk krakning af olie anvendes til at øge procentdelen af lette ender, forbedre kvaliteten af de carbonhydrider (benzin, petroleum). Oliefraktionen er til stede solyarovoe hexadecan, hvilket giver henfaldet dodecan og butylen. Dodecan allerede i petroleumfraktionen underkastes yderligere sønderdeling, er det fremstillet af mættet carbonhydrid nonan og propen (alken). Fortsat krakning kan føre til dannelse af heptan og ethylen.

Isomerisering og alkylering

Katalytisk isomerisering af alkaner tillade normal struktur forgrenet modtage: N3S- (CH2) 3-CH3 → CH (CH3) 2-CH2-CH3. Produktet af denne proces - isopentan. Normal butan er indeholdt i gasserne krakningskatalysator i isomeriseringsreaktionen omdannes til isobutan. Det resulterende produkt kan alkyleres med isobutylen i nærværelse af en katalysator og til at modtage isooctan - høj kvalitet brændstof. Hvis vi tager som alkyleringsmidlet, ethylen, omsætningen med isobutan opnået syntetisk brændstof neohexane.

Hvordan kommer fra en alkan alken og alkadiener

I industrien umættede acycliske carbonhydrider med én dobbeltbinding opnås ved råolie krakning. Ved høje temperaturer, nedbrydning af alkaner (pyrolyse). Alkener udvundet fra den samlede vægt af de mellemliggende og endelige reaktionsprodukter. Ethylen fremstillet ved dehydrogenering af ethan over en nikkelkatalysator: C2H6 + C2H4 → H2 ↑. Butan under lignende betingelser giver 2-buten, samtidig dannelsen af ethan og ethylen. Dehydrogenering gør os i stand til at finde løsninger på problemet med, hvordan man kommer fra en alkan alkadiener. Når trinvis fjernelse af to molekyler af hydrogen fra carbonhydrid, nummerering 4 carbonatomer, sker følgende omdannelser: butan buten → → butadien. Slutproduktet er vigtig for produktion af syntetisk gummi. Tilsvarende fremstillet butadien anden polymer, som efterligner naturlige counterpart værdifulde egenskaber: isopentan → → isopren isoprengummi.

Som af alkanen til opnåelse af acetylen

Carbonhydrid med en tredobbelt binding - acetylen - er meget vigtigt i den industrielle sektor, byggeri og andre områder af økonomisk aktivitet. Den ældste fremgangsmåde til fremstilling af de enkleste alkyn er forbundet med virkningen af vand på faste stykker af calciumcarbid. I stedet for denne metode kom krakning af naturgas. Nu kemisk industri virksomheder ved, hvordan man kommer fra en alkan alkyn til den laveste pris. I særlige teknologiske indretninger ved høj temperatur eller under påvirkning af en elektrisk udladning sker dehydrogenering af metan - den dominerende stof af naturgas: 2SN4 → HC≡CH + 3H2. Acetylen er meget udbredt, er det fremstilles ud fra acetaldehyd som yderligere anvendes i produktionen af eddikesyre, syntetiske harpikser, plast, syntetiske fibre, gummier og gummier.

Hvordan kommer arenaen af mættede carbonhydrider

Ved paraffin kædereaktioner føre til benzen og dets derivater. aroma proces studeret russiske og sovjetiske kemikere i det XX århundrede. Essensen af deres arbejde afholdt den "Hvordan kommer fra en alkan, benzen og dets homologer" reducerer til den dehydrocyclisering hexan, heptan og andre mættede carbonhydrider: S6N14 → C6H6 + 4H2; S7N16 → C6H5-CH3 + 4H2. En anden måde er til syntesen af acykliske carbonhydrider cykloparaffiner efterfulgt af dehydrering: hexan → → cyclohexan benzen.

Sådan fås ethyl og andre alkoholer fra alkaner

I oldtiden, spørgsmålet: "Hvordan at komme ud af den alkan alkohol" er ikke overvejet, vore forfædre brugte bare den måde den alkoholiske gæring af sukkerholdige produkter under påvirkning af gær enzymer. Højde teknisk betydning ethanol resulterede i en søgen efter nye former for non-food materialer til at producere ethanol. I første halvdel af sidste århundrede er det blevet et uundværligt råstof til produktion af gummi Lebedev metode. En fremgangsmåde er blevet forudsagt A.M. Butlerovym, der drømte at den billigste måde at producere ethylen bane vejen "for fremstilling af alkohol." Kilderne til umættede carbonhydrider er produkter af råolie krakning og katalytisk dehydrogenering af alkaner. Fremstillet ud fra ethan, ethylen, som oxideres i nærværelse af svovlsyre: C2H6 C2H4 → → C2H5OH. Hydration andre alkener, som også er opnået ved raffinering giver homologer syntetisk ethanol. Ulemperne er udtrykt i omkostningerne ved regenerering af syre og beskytter anordningerne fra dens ætsende virkning. Industri flyttet til fremgangsmåden med direkte hydratisering af alkener, hvori faste katalysatorer anvendes. Methanol fremstillet under oxidationen af methan. Ethylen og dens homologer tjener som råmaterialer til fremstilling af alkoholer.

Fra alkaner opnå aldehyder og carboxylsyrer

Efter at løse problemet med billige råvarer til alkohol industri kemikere ved hvordan man får fra en alkan aldehyd til den laveste pris. En måde at opnå acetaldehyd - hydratisering af acetylen. Hele processen finder sted ifølge skemaet: naturgas → CH4 → → C2H2 CH3-COH. Øget brug af naturlige carbonhydrider til fremstilling af ethylalkohol. Stoffet er et råmateriale til fremstilling af carbonylforbindelser og carboxylforbindelser. Acetaldehyd kan opnås ved dehydrogenering af ethan med den deraf følgende dannelse af ethanol i omsætningen af oxidation eller dehydrogenering. En af de muligheder - oxidation af ethylen: C2H6 → C2H4 → C2H4O. Hvordan man kommer fra en alkancarboxylsyre? Det spørgsmål, der var en lang tid i den kategori af problemet. Eddikesyre dannes under fermenteringen af fødevarer råmateriale når den tørre destillation af træ. Har rådighed alkan kilder giver butan oxidation og modtage billig eddikesyre: C4H10 2 + ½ O2 + H2O → 2SN3SOON. Arrangeret produktion af andre carboxylsyrer, mættede og umættede carbonhydrider.

Den moderne verden økonomi er svært at forestille sig uden naturgas, olie og kul materiale. Af disse naturlige blandinger udsender forskellige alkaner, der anvendes til fremstilling af et stort antal organisk syntese.