Jak se dostat z alkanu alkanu? Co je ještě možné získat od alkanu?

Studium struktury organických sloučenin, chemické vlastnosti vykazované jejich reakcí, umožňuje vyrábět různé druhy výrobků a zboží stejných surovin. Zpracování uhlovodíků řeší mnoho problémů. Na otázku: „Jak se dostat z alkanu alkan“ chemické vědy a praxe ropy krakování dát uspokojivé odpovědi. Pojďme prozkoumat problém vztahu různých tříd uhlovodíků, jakož i jejich deriváty. Zaměřuje se na průmyslové metody zpracování uhlíkatých materiálů.

Genetickou příbuzností organické látky

V raných fázích studie a těžbě uhlovodíků a derivátů chemici za to, že tyto skupiny jsou izolovány od sebe navzájem. Postupně se hromadí informace, které vrhnout světlo na genetické vztahy hlavních skupin látek. Hlavní úsilí bylo zaměřeno na hledání způsobů, jak změnit strukturu, zvýšení pořadí vazeb. Nejdůležitější problémy teoretického výzkumu a experimentování:

• jak se dostat z alkan alkany;
• jak zpracovat uhlí, ropy a zemního plynu;
• jak provádět dehydrogenaci nasycených uhlovodíků;
• jak z alkanu získat alkynovou (acetylen).

Výzkumníci a praktici si ukázali, že existuje mnoho vzájemných přechodů od jednoho k druhému uhlovodíků.

Praktický význam genetických vztahů Základní typy sloučenin

Jednota uhlovodíkových sloučenin byla prokázána při výrobě organické chemie jako vědy a průmyslu výroby. Při vývoji tohoto problému - jak se dostat z alkanu alkanu - významný přínos ruských a sovětských organických chemiků. Mnohé z nich jsou používány pro tyto účely, se reakční-transformace jsou katalytické procesy se provádějí na složité technologie. Úzké vazby a vzájemné přeměny organických sloučenin jsou používány řešit řadu praktických úkolů, včetně:

• příjem z jednoho druhu suroviny z různých druhů materiálů;
• výrobu komplexních výrobků v kompozici v množství od jednodušších sloučenin, a naopak;
• Uvolnění různých výrobků, které mají vysoké nároky;
• úsporu hodně vyčerpávání přírodních zdrojů uhlovodíků;
• racionální využívání oleje uhelného dehtu, ropné břidlice, rašelina.

Složení přírodních zdrojů uhlíku

Všechny typy uhlovodíků přirozeně vyskytuje ve značném množství. Slouží jako výchozí látky pro zpracování a přípravu organických látek různého složení. Nejvýznamnějšími zdroji alkanů a alkenů:

1. Zemní plyn. Obsah uhlovodíku mezní methanu v různých oblastech dosahuje 80-98%. Zbývající sloučeniny dusíku, oxidu uhličitého, ethan, propan, butan.
2. Oil. Přirozená směs isomerních uhlovodíků z různých ložisek se liší ve složení. U některých druhů „černého zlata“ dominovaly alkany, jiní jsou složeny z cykloalkanů a arén. Dome olej procházející plyny obsahují také alkany.
3. Cox. Výroba potřebného uhlí pro metalurgii doprovodu dát uhelný dehet, který obsahuje více než 400 složek, z nichž nejdůležitější - do arény.
4. Rostlinné a potravinářských surovin - velkou a různorodou skupinou, která obsahuje dřevo, semena a plody průmyslových plodin, živočišné tuky.

Možných přechodů mezi organickými sloučeninami

Jako součást vkladů „černého zlata“ jsou často přítomné cykloalkany nebo nafteny. Zpracování suroviny dává okrajové cyklické uhlovodíky, které mají 5-7 atomů uhlíku v kruhu, mají největší praktickou hodnotu. Jak se dostat z alkanu cykloalkan-li vyčerpány nafteny rezervy? Pro omezení cyklické uhlovodíkové sloučeniny z nasycených acyklických způsobu dehydrocyklizace se používá. Řetězec o 4 nebo více atomů uhlíku jsou uzavřeny, je stabilní cyklus. Další příklady transformace organických látek může odrazit v jednoduchých systémech:

• Ropných uhlovodíků → → → alkan karboxylové kyseliny.
• Zemní plyn nasycené uhlovodíky → → karboxylové kyseliny.
• Uhlí uhlovodíky → → → alkany → nenasycené uhlovodíkové polymery.
• Ropných uhlovodíků → → → aréna isopropyl-benzen → benzen → aceton, fenol.
• Zemní plyn → → ethanol nenasycené uhlovodíky.
• Uhlí → methanol.
• Ropných uhlovodíků → → → alkeny butadien a isopren.

Uvažujme, co sloučenina chemická mohou být získány prostřednictvím genetické příbuznosti organických látek.

Jak se dostat z alkanu alkanu

V průmyslu se téměř všechny druhy nasycených uhlovodíků získaných z ropy a zemního plynu. Rafinace - moderní způsob získání alkany z alkanů:

A) kapalné, parafinové uhlovodíky poskytuje přímé destilace surové ropy (nízký výtěžek cílového produktu).

B) Tepelná a katalytické krakování ropy se používá pro zvýšení procenta lehkých konců, zlepšení kvality uhlovodíků (benzin, petrolej). Frakce olej je přítomen solyarovoe hexadekan, který dává útlumu dodekan a butylen. Dodekan již ve frakci petroleje se podrobí dalšímu rozpadu, který je získán z nasycených uhlovodíků nonanu a propenu (alken). Pokračování popraskání může vést k tvorbě heptanu a ethylenu.

Isomerace a alkylace

Katalytická izomeraci alkanů umožnit normální struktura rozvětvený přijímat: N3S- (CH 2) 3-CH 3 → CH (CH3) 2-CH2-CH3. Produkt tohoto procesu - isopentan. Normální butan obsažené v plynech krakovacího katalyzátoru v izomerační reakce se převede na isobutanu. Výsledný produkt může být alkylován s isobutylenu v přítomnosti katalyzátoru, a pro příjem isooktan - kvalitní palivo. Vezmeme-li jako alkylační činidlo, ethylenu, se reakce s izobutan získá syntetické palivo neohexane.

Jak se dostat z alkanu alkenů a alkadienů

V průmyslu nenasycené acyklické uhlovodíky s jednou dvojnou vazbou jsou získány ropné praskání. Při vysokých teplotách, rozklad alkanů (pyrolýza). Alkeny izoluje z celkové hmotnosti meziproduktů a konečných produktů reakce. Ethylenu získané dehydrogenací ethanu přes katalyzátoru na bázi niklu: C2H6 + C2H4 → H2 ↑. Butan za podobných podmínek, se získá 2-buten, současně tvorbu ethanu a ethylenu. Dehydrogenace nám umožňuje nalézt řešení problému, jak se dostat z alkanu alkadienů. Při postupné odstranění dvou molekul vodíku z uhlovodíku, číslování 4 atomy uhlíku, se vyskytují následující transformace: butan butenu → → butadien. Konečný produkt je důležitá pro výrobu syntetického kaučuku. Podobně se připraví butadien jiného polymeru, který napodobuje přirozený souvztažné cenné vlastnosti: isopentanu → → isopren isoprenový kaučuk.

Jako alkanu získat acetylen

Uhlovodík obsahující jednu trojnou vazbu - acetylenu - je v průmyslovém sektoru, stavebnictví a jiných oblastech hospodářské činnosti velmi důležité. Nejstarší způsob přípravy nejjednodušším alkynu je spojena s působením vody na pevných částic karbidu vápenatého. Na místě tohoto způsobu přišel praskání zemního plynu. Nyní podniky chemického průmyslu vědět, jak se dostat z alkanu alkyn při co nejnižších nákladech. Ve zvláštních technologických zařízení při vysoké teplotě nebo pod vlivem elektrického výboje dochází k dehydrogenaci metanu - převládající látka zemního plynu: 2SN4 → HC≡CH + 3H2. Acetylen se široce používá, se připravuje z acetaldehydu, který je dále použit při výrobě kyseliny octové, syntetické pryskyřice, plastu, syntetických vláken, kaučuků a pryží.

Jak se dostat do arény nasycených uhlovodíků

Tím, parafin řetězové reakce vést k benzenu a jeho derivátů. příchuť proces studoval ruské a sovětské chemici v XX století. Podstatou jejich práce se konala v „Jak se dostat z alkanu, benzen a jeho homology“ se redukuje na dehydrocyklizace hexan, heptan a další nasycené uhlovodíky: S6N14 → C6H6 + 4H2; S7N16 → C6H5-CH 3 + 4H2. Dalším způsobem, jak je pro syntézu acyklických uhlovodíků cykloalkanů s následnou dehydratací: hexan → → cyklohexan benzenu.

Jak získat ethyl a jiné alkoholy z alkanů

Ve starověku, otázka: „Jak se dostat ven z alkanové alkoholu“ není zamýšleno, naši předkové použity tak, jak alkoholové kvašení výrobků obsahujících cukr působením kvasinek enzymů. Výška technický význam etanolu vedlo k hledání nových typů nepotravinářských surovin pro výrobu etanolu. V první polovině minulého století se staly nepostradatelnou surovinou pro výrobu kaučuku metody Lebedev. Jednou z metod je předpovídal A.M. Butlerovym, který snil, že nejlevnější způsob výroby ethylenu otevřít cestu „pro získání alkoholu.“ Zdroje nenasycených uhlovodíků jsou produkty ropného krakování a katalytické dehydrogenace alkanů. Připravuje se z ethanu, ethylenu, který je oxidován v přítomnosti kyseliny sírové: C2H6 C2H4 → → C2H5OH. Hydratace další alkeny, které se také získaná rafinací poskytuje homology syntetického etanolu. Nevýhody jsou vyjádřeny v nákladů na regeneraci kyseliny a chrání zařízení před jeho korozivní účinky. Průmysl přesunuta do způsobu přímého hydratace alkenů, ve které se používají pevné katalyzátory. Methanol, vznikající při oxidaci methanu. Ethylen a jeho homologů slouží jako suroviny pro výrobu alkoholů.

Jak je z alkanů získat aldehydy a karboxylové kyseliny

Po vyřešení problému levných surovin pro odvětví výroby alkoholu chemici vědět, jak se dostat z alkanu aldehydu při co nejnižších nákladech. Jeden způsob, jak získat acetaldehyd - hydrataci acetylenu. Celý proces probíhá podle schématu: zemní plyn → CH4 → → C2H2 CH3-COH. Zvýšené používání přírodních uhlovodíků pro výrobu lihu. Látka je surovinou pro výrobu karbonylových a karboxylových sloučenin. Acetaldehyd je možno získat dehydrogenací ethanu s následnou tvorbou ethanolu při reakci oxidace nebo dehydrogenace. Jednou z možností, - oxidaci ethylenu: C2H6 C2H4 → → C 2H4O. Jak se dostat z alkan karboxylové kyseliny? Otázka, která byla dlouhou dobu v kategorii problému. Kyselina octová se tvoří v průběhu fermentace potravinových surovin, kdy se suchá destilace dřeva. Že má k dispozici alkan zdrojů umožňuje butanu a přijímat levné kyseliny octové: C4H10 2 + ½ O2 + H2O 2SN3SOON. Uspořádány výrobu jiných karboxylových kyselin, nasycených a nenasycených uhlovodíků.

Moderní světová ekonomika jen těžko představit bez zemního plynu, ropy a uhlí materiálu. Z těchto směsí přírodních vyzařují různé alkany, které jsou používány pro výrobu velkého množství organické syntézy.