Крекинг алканов с бoльшей длиной цепи
Процесс, который используется в промышленности и протекает:
- в присутствии катализатора при t 450-500o C
- в отсутствие катализатора при t 500-700oC
можно выразить общей формулой:
Cn H2n+ 2 = CmH2m+ 2 + Cm –n +C2(n – m)
I. Получение алканов
Парафины линейного строения. CnH2n+2
- Гидрирование. Гидрирование каменного угля проводят при повышенном нагревании и давления, в качестве катализатора следует брать никель. Конечным продуктом является метан.
- Гидрирование непредельных углеводородов.
Алкенов:
Ацетиленовых и алкадиенов:
- Крекинг с длинной цепью. Такой способ повсеместно используется в лабораторном получении алканов и алкенов. Крекинг проходит в присутствии катализатора при нагревании около 500oC или при около 600oC и больше без него.
- Декарбоксилирование солей карбоновых кислот. Метод Дюма. Проводят сплав твёрдых карбоновых кислот с твёрдыми щёлочами.
- Реакция Вюрца. Данная способ используется для удлинения углеродной цепи, протекает при воздействии мет-го натрия на галогеналкан при нормальных условиях.
- Реакция Фишера-Тропша. Этот способ используется для получения парафинов линейного строения. Синтез-газ (CO+H2) под воздействие высокого нагревания пропускают через катализатор.
- Гидролиз карбида алюминия. Получение метана.Способ получения CH4 путём реакции между Al4C3 (карбид алюминия (III)) c H2O.
Аl4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4↑
Аl4C3 + 12HCl = 4AlCl3 + 3CH4↑
II. Получение алкенов. CnH2n
- Дегидрирование алканов.
Парафины пропускают над никелем, палладием, или платиной при нагревании от 400 до 600оС. В результате от наименее насыщенных водородом углеродных атомов в цепи отрываются два водорода. Реакцию можно продолжить и получить алкин.
- Дегидрогалогенирование галогеналканов.
Данная реакция происходит при воздействии спиртового рас-ра щёлочи на галогеналкан и при дальнейшем нагревании смеси.
- Крекинг алканов.
Данная реакция проходит при катализаторе от 450 до 500oC или от 500 до 700oC без.
- Дегалогенирование вицинальных дигалогеналканов.
Винициальными называют те галогеналканы, в которых атомы галогена присоединены к рядом стоящим атомам углерода.
Суть метода во взаимодействии на дигалогеналкан цинком или магнием.
- Дегидратация спиртов.
Реакция происходит при нагревании спирта около 140-160OС в присутствии H2SO4.
III. Получение алкинов. CnH2n-2
Ацетилен
- Пиролиз CH4.
Две молекулы метанаCH4 нагревают до 1500ОС в результате происходит его дегидрирование и удвоение углеродной цепи.
- Дегидрогалогенирование галогеналканов.
Реакция происходит при взаимодействии дигалогеналкана со спиртовым раствором щёлочи.
CH3—CHCl2 + 2KOH(спирт.р-р) → CH≡CH + 2KCl + 2H2O
CH2Cl—CHCl + 2KOH(спирт.р-р) → CH≡CH + 2KCl + 2H2O
- Гидролиз карбида кальция.
Реакция воздействия водой или бескислородных кислот на карбиды щелoчных и щелочноземельных металлов.
CaC2 + 2H2O → C2H2↑ + Ca(OH)2
CaC2 + 2HCl(р-р) → C2H2↑ + CaСl2
Гомологи ацетилена.
- Дегидрирование.
Реакция происходит при нагревании от 400 до 6000 С в присутствии катализатора (никеля или палладия).
- Дегидрогалогенирование.
Реакция происходит при действии на дигалогеналкан спиртовым раствором щёлочи.
IV. Получение алкадиенов. CnH2n-2
- Метoд Лебедева.
Пoлучение бутадиена -1,3 из этанола.
- Дегидрогалогенирование алканов.
Реакция происходит при действии на дигалогеналкан спиртовым раствором щёлочи.
- Дегидрирование бутана и бутена-1.
Получение дивинила. Для получения дивинила (бутадиен-1,3) в промышленном производстве проводят реакции по методу каталитического дегидрирования бутана и бутена-1. Реакция происходит при температуре от 500 до 600оС в присутствии катализатора Cr2O3.
- Получение изопрена.
Изопрен - мономер для производства синтетического каучука. В присутствии катализаторов (оксида хрома (III) и оксида алюминия (III)) изопентан под высоким давлением нагревают до 150-1600 С.
V. Получение ароматических углеводородов. CnH2n-6
- Тримеризация ацетилена.
Реакцию проводят с катализатором в виде активированного угля при нагревании до 400ОС.
- Тримеризация пропилена.
Реакция происходит при тех же условиях, что и тримеризация ацетилена, но в результате получается не бензол, а мезиэтилен (1,3,5-триметилбензол).
- Алкилирование.
Реакция образования гомологов бензола при его взаимодействии с галогеналканами, алкенами и спиртами при нагревании с разными катализаторами.
- Декарбоксилирование солей ароматических карбоновых кислот.
Способ заключается в сплавлении соли ароматической кислоты с твёрдой щёлочью. В результате образуется арен с меньшим количеством углеродных атомов.
- Дегидроциклизация.
Реакция получения аренов из углеводородов линейного строения с условием наличия в цепи от шести углеродных атомов. Реакцию проводят при сильном нагревании в присутствии катализатора (платина, палладий, никель).
- Дегидрирование циклогексана.
Реакция образования ароматического соединения с таким же количеством атомов углерода в цепи из циклического углеводорода. Реакцию проводят при повышенной температуре при воздействии катализатора (никель, палладий).
Как вы считаете, материал был полезен?