Hur man tar sig från en alkan alkan? Vad mer kan erhållas från alkanen?

Studie av strukturen av organiska föreningar, de kemiska egenskaper som uppvisas av deras reaktioner, tillåta att producera olika typer av produkter och varor av samma råmaterial. Bearbetning av kolväten erhållen löser många problem. På frågan: "Hur får man från en alkan alkan" kemisk vetenskap och praktik av olja sprickbildning ge tillfredsställande svar. Låt oss undersöka problemet med förhållandet mellan olika klasser av kolväten samt deras derivat. Fokuserar på industriella metoder för bearbetning av kolhaltiga material.

Genetisk relatedness organiska substanser

I de tidiga stadierna av studien och utvinning av kolväten och derivat kemister trodde att dessa grupper är isolerade från varandra. Gradvis samlade information som belyser den genetiska sambandet mellan de viktigaste klasserna av ämnen. De viktigaste insatserna inriktades på att hitta sätt att ändra strukturen, ökar bindningstal. De viktigaste problemen med teoretisk forskning och experiment:

• hur man får från en alkan alkan;
• hur man bearbeta kol, råolja och naturgas,
• hur man genomför dehydrogenering av mättade kolväten;
• både från alkanen för erhållande av alkyn (acetylen).

Forskare och praktiker har sett att det finns en hel del gemensamma övergångar från den ena till den andra kolväten.

Den praktiska betydelsen av genetiska förhållanden grundläggande typer av föreningar

Enheten av kolväteföreningar har bevisats i skapandet av organisk kemi som en vetenskap och produktionsindustrin. Vid utvecklingen av detta problem - hur man får från en alkan alkan - betydande bidrag av ryska och sovjetiska organiska kemister. Många används för dessa ändamål, reaktions-omvandlingen är katalytiska processer utförs på komplexa tekniker. Nära band och ömsesidiga omvandlingar av organiska föreningar används för att lösa en mängd olika praktiska uppgifter inklusive:

• mottagning från en typ av råmaterial av olika typer av material;
• produktionen av komplexa produkter i sammansättning från enklare föreningar, och vice versa;
• frisättning av en mängd olika varor, som har en stor efterfrågan;
• spara mycket utarmning av naturresurser kolväte;
• rationell användning av olja-koltjära, oljeskiffer, torv.

Sammansättningen av naturliga kolkällor

Alla typer av kolväten som finns naturligt i betydande mängder. De tjänar som utgångsmaterial för bearbetning och framställning av organiska föreningar av olika sammansättningar. De viktigaste källorna till alkaner och alkener:

1. Naturgas. Innehållet i gränsen metan kolvätet inom olika områden når 80-98%. De återstående föreningarna med kväve, koldioxid, etan, propån, butan.
2. Oil. Den naturliga blandningen av isomera kolväten från olika insättningar skiljer sig i komposition. I vissa typer av "svarta guldet" dominerade alkaner, andra består av cykloparaffiner och arenor. Kupol olje passerande gaser innehåller även paraffiner.
3. Cox. Produktionen av den nödvändiga kolet för metallurgi tillsammans ger stenkolstjära som innehåller över 400 komponenter, de viktigaste - arenan.
4. Vegetabiliska och livsmedelsråvaror - en stor och varierad grupp, som inkluderar trä, frön och frukter med industrigrödor, animaliska fetter.

Möjliga övergångar mellan organiska föreningar

Som en del av fyndigheter av "svarta guldet" förekommer ofta cykloalkaner eller naftener. Förädling av råvaror ger marginella cykliska kolväten med 5-7 C-atomer i ringen, de har den största praktiskt värde. Hur man tar sig från en alkan cykloalkan om naftener reserver uttömda? För begränsning cykliska kolväteföreningar från mättad acyklisk dehydrocyklisering metod används. Kedja av 4 eller fler C-atomer är stängda, finns det en stabil cykel. Andra exempel på omvandlingar av organiska ämnen kan reflekteras i enkla system:

• Petroleumkolväten → → → alkan karboxylsyra.
• Naturgas mättade kolväten → → karboxylsyra.
• Kol kolväten → → → alkaner → omättade kolvätepolymerer.
• Petroleumkolväten → → → arena isopropyl-bensen → bensen → aceton, fenol.
• Naturgas → → etanol omättade kolväten.
• Kol → metanol.
• Petroleumkolväten → → → alkener butadien och isopren.

Låt oss betrakta vad kemisk förening kan erhållas genom de genetiska släktskaps organiska substanser.

Hur man tar sig från en alkan alkan

Inom industrin nästan alla typer av mättade kolväten från olje- och gasresurser. Refining - en modern metod för att erhålla alkaner från alkaner:

A) Flytande paraffinkolväten ger direkt destillation av råolja (lågt utbyte av målprodukten).

B) Termisk och katalytisk krackning av olja används för att öka den procentuella andelen av lätta fraktioner, att förbättra kvaliteten på de kolväten (bensin, fotogen). Oljefraktionen är närvarande solyarovoe hexadekan, vilket ger sönderfalls dodekan och butylen. Dodekan redan i fotogenfraktion underkastas ytterligare sönderdelning, erhålles den från mättat kolväte nonan och propen (alken). Fortsatt sprickbildning kan leda till bildning av heptan och eten.

Isomerisering och alkylering

Katalytisk isomerisering av alkaner tillåta normal struktur grenad få: N3S- (CH2) 3-CH 3 → CH (CH3) 2-CH2-CH3. Produkten av denna process - isopentan. N-butan som finns i gaserna krackningskatalysatorn i isomeriseringsreaktionen omvandlas till isobutan. Den resulterande produkten kan alkyleras med isobutylen i närvaro av en katalysator och för att ta emot isooktan - högkvalitativt bränsle. Om vi tar som alkyleringsmedel, eten, reaktionen med isobutan erhållet syntetiskt bränsle neohexane.

Hur man tar sig från en alkan alken och alkadiener

Inom industrin omättade acykliska kolväten med en dubbelbindning erhålles genom petroleum sprickbildning. Vid höga temperaturer, sönderdelningen av alkaner (pyrolys). Alkener återhämtat sig från den totala vikten av de mellanliggande och slutliga reaktionsprodukter. Eten som erhålls genom dehydrering av etan över en nickelkatalysator: C2H6 + C2H4 → H2 ↑. Butan under liknande betingelser ger 2-buten, samtidigt bildningen av etan och eten. Dehydrering gör att vi kan hitta lösningar på problemet med hur man tar sig från en alkan alkadiener. När stegvis avlägsnande av två molekyler av väte från kolväte, numrering 4 kolatomer, följande transformationer inträffa: butan buten → → butadien. Slutprodukten är viktigt för produktionen av syntetgummi. På liknande sätt fram butadien annan polymer som härmar de naturliga motparts värdefulla egenskaper: isopentan → → isopren isoprengummi.

Som av alkanen för erhållande av acetylen

Kolväte med en trippelbindning - acetylen - är mycket viktigt inom industrisektorn, bygg och andra områden av den ekonomiska aktiviteten. Den äldsta processen för framställning av den enklaste alkynen är associerad med inverkan av vatten på fasta bitar av kalciumkarbid. I stället för denna metod kom sprickbildning av naturgas. Nu företag kemiska industrin vet hur man får från en alkan alkyn till lägsta kostnad. I speciella tekniska anordningar vid hög temperatur eller under inverkan av en elektrisk urladdning sker dehydrogenering av metan - den dominerande substansen av naturgas: 2SN4 → HC≡CH + 3H2. Acetylen används allmänt, det framställs från acetaldehyd som ytterligare används vid framställning av ättiksyra, syntetiska hartser, plaster, syntetiska fibrer, gummin och gummin.

Hur man får arena av mättade kolväten

Genom paraffin kedjereaktioner leda till bensen och dess derivat. arom process studerat ryska och sovjetiska kemister i XX-talet. Kärnan i deras arbete höll på "Hur man får från en alkan, bensen och dess homologer" reduceras till dehydrocyklisering hexan, heptan och andra mättade kolväten: S6N14 → C6H6 + 4H2; S7N16 → C6H5-CH3 + 4H2. Ett annat sätt är för syntesen av acykliska kolväten cykloparaffiner följt av dehydratisering: hexan → → cyklohexan bensen.

Skaffa etyl och andra alkoholer från alkaner

I forna tider, frågan: "Hur får man ut ur alkan alkohol" inte övervägs, våra förfäder som används precis som alkoholjäsning av sockerhaltiga produkter under inverkan av jästenzymer. Höjd teknisk betydelse etanol resulterade i ett sökande efter nya typer av icke-livsmedelsmaterial för att producera etanol. Under första hälften av förra seklet har det blivit ett oumbärligt råvara för produktion av gummi Lebedev metod. En metod har förutspått A. M. Butlerovym, som drömde att det billigaste sättet att producera eten bana väg "för att få alkohol." Källorna av omättade kolväten är produkter av petroleum krackning och katalytisk dehydrogenering av alkaner. Framställd från etan, eten, som oxideras i närvaro av svavelsyra: C2H6 C2H4 → → C2H5OH. Hydra andra alkener, som också erhålls genom raffinering ger homologer syntetisk etanol. Nackdelarna är uttryckta i kostnaden för förnyelse av syra och skydda anordningarna från dess frätande effekter. Industrin flyttas till metoden för direkt hydrering av alkener i vilken fasta katalysatorer används. Metanol som produceras under oxidationen av metan. Eten och dess homologer tjänar som råmaterial för framställning av alkoholer.

Från och alkaner erhålla aldehyder och karboxylsyror

Efter att lösa problemet med billiga råvaror för alkoholindustrin kemister vet hur man får från en alkan aldehyd till lägsta kostnad. Ett sätt att få acetaldehyd - hydrering av acetylen. Hela processen sker enligt schemat: naturgas → CH4 → → C2H2 CH3-COH. Ökad användning av naturliga kolväten för framställning av etylalkohol. Ämnet är ett råmaterial för produktion av karbonyl- och karboxylföreningar. Acetaldehyd kan erhållas genom dehydrogenering av etan med åtföljande bildning av etanol i reaktionen av oxidation eller dehydrering. Ett av alternativen - oxidation av eten: C2H6 → C2H4 → C2H4O. Hur man tar sig från en alkankarboxylsyra? Den fråga som var en lång tid i kategorin av problem. Ättiksyra bildas under fermenteringen av mat råvara när torrdestillation av trä. Med tillgängliga alkan källor tillåter butan oxidation och ta emot billig ättiksyra: C4H10 2 + ½ O2 + H2O → 2SN3SOON. Arrangerade produktion av andra karboxylsyror, mättade och omättade kolväten.

Den moderna världsekonomin är svårt att föreställa sig utan naturgas, olja och kol material. Av dessa naturliga blandningar avger olika alkaner som används för produktion av ett stort antal organisk syntes.