Metode de producere a alchenelor: laborator și industrial

Alkenes sunt substanțe "tranzitorii" valoroase. Cu ajutorul lor este posibil să se obțină alcani, alchini, derivați de halogen, alcooli, polimeri și altele. Problema principală a hidrocarburilor nesaturate - absența aproape completă a acestora în natură, pentru cea mai mare parte a substanței din această serie special, este produsă în laborator prin sinteză chimică. Pentru a înțelege caracteristicile reacțiilor alchenelor produc, trebuie să înțeleagă structura lor.

Ce sunt alkenurile?

Alkenurile sunt substanțe organice care constau din atomi de carbon și hidrogen. O caracteristică specială a acestei serii este legăturile duble covalente: sigma și pi. Ele determină proprietățile chimice și fizice ale substanțelor. Punctul de topire este mai mic pentru ei decât pentru alcani corespunzători. De asemenea, din această serie de baze de hidrocarburi, alchenele se disting prin prezența unei reacții de adiție care are loc prin ruperea legăturii pi. Ele sunt caracterizate de patru tipuri de izomerism:

• pe poziția de legătură dublă;
• privind schimbările în scheletul de carbon;
• interclass (cu cicloalcani);
• geometrice (cis- și trans-).

Un alt nume pentru această serie de substanțe este olefinele. Aceasta se datorează asemănării lor cu acizii carboxilici poliatomici, care în compoziția lor au o legătură dublă. Nomenclatorul alchenelor diferă prin faptul că determinarea primului atom din lanțul de carbon se realizează prin plasarea unei legături multiple, a cărei poziție este indicată și în numele substanței.

Cracarea este principala modalitate de a obține alchene

Crackingul este un tip de rafinare a uleiului în condiții de temperatură ridicată. Scopul principal al acestui proces este de a obține substanțe cu o masă moleculară mai mică. Cracarea pentru producerea de alchene are loc în timpul scindării alcanilor care fac parte din produsele petroliere. Acest lucru are loc la temperaturi cuprinse între 400 și 700 ° C. În cursul acestei reacții pentru producerea de alcene, în plus față de substanța care a avut ca scop realizarea acestuia, se formează un alcan. Numărul total de atomi de carbon înainte și după reacție este același.

Alte procese industriale pentru producerea alchenelor

Este imposibil să continuăm conversația despre alchene fără a menționa reacția de dehidrogenare. Pentru a se realiza, se ia un alcan, în care se poate forma o dublă legătură după despicarea celor doi atomi de hidrogen. Adică, metanul nu va intra în această reacție. Prin urmare, un număr de alchene sunt citite din etilenă. Condițiile speciale pentru efectuarea reacției sunt temperatură ridicată și catalizator. În rolul acestora din urmă pot acționa nichelul sau oxidul de crom (III). Rezultatul reacției va fi producerea unei alchene cu un număr adecvat de atomi de carbon și un gaz incolor (hidrogen).

O altă metodă industrială de obținere a substanțelor din această serie este hidrogenarea alchinilor. Această reacție are loc producerea de alchene, la temperaturi ridicate și sub catalizator participare (nichel sau platină). Mecanismul de hidrogenare lacrimare bazată pe una din cele două legături pi furnizate alchinice, apoi un site-uri de fractură sunt atașate atomi de hidrogen.

Metoda de laborator care folosește alcoolul

Una dintre cele mai simple și mai rentabile metode este deshidratarea intramoleculară, adică împărțirea apei. La scrierea ecuației de reacție, merită să ne amintim că aceasta se va realiza conform regulii lui Zaitsev: hidrogenul se va desprinde de atomul de carbon cel mai puțin hidrogenat. Temperatura trebuie să fie mai mare de 150 ° C. Ca catalizator, este necesar să se utilizeze substanțe cu proprietăți higroscopice (capabile să atragă umiditatea), de exemplu acid sulfuric. În locul separării grupării hidroxil și a hidrogenului, se va forma o dublă legătură. Rezultatul reacției va fi alchenă corespunzătoare și o moleculă de apă.

Extracția în laborator pe bază de derivați halogenați

Există încă două metode de laborator. Prima este acțiunea soluției alcaline asupra derivaților de alcani, care în compoziția lor au un atom de halogen. Această metodă se numește dehidrohalogenare, adică desprinderea compușilor hidrogen cu elemente nemetalice din grupa a șaptea (fluor, brom, clor, iod). Punerea în aplicare a mecanismului de reacție, ca în cazul precedent, continuă conform regulii lui Zaitsev. Condițiile de catalizare sunt soluția de alcool și temperatura ridicată. După reacție, se formează alchenă, sarea elementului metalic alcalin și halogen, apă.

Cea de-a doua cale este foarte asemănătoare celei anterioare. Se efectuează cu ajutorul unui alcan, care are doi halogeni. Pe o astfel de substanță acționează ca un metal activ (zinc sau magneziu) în prezența unei soluții de alcool și temperatură ridicată. Reacția va avea loc numai dacă hidrogenul este înlocuit cu halogen la doi atomi de carbon vecini, dacă condiția nu este îndeplinită, atunci nu se formează o dublă legătură.

De ce trebuie să luați zinc și magneziu? În timpul reacției, metalul se oxidează, care poate da două electroni și eliminarea celor doi halogeni. Dacă luați elemente alcaline, acestea vor reacționa cu apa care se află în soluția de alcool. În ceea ce privește metalele din gama Beketov după magneziu și zinc, ele vor fi prea slabe.