Bagaimana untuk mendapatkan daripada alkana alkana? Apa lagi yang boleh diperolehi daripada alkana?

Kajian struktur sebatian organik, sifat kimia yang dipamerkan oleh tindak balas mereka, membolehkan untuk menghasilkan pelbagai jenis produk dan barangan daripada bahan mentah yang sama. Pemprosesan hidrokarbon yang dihasilkan menyelesaikan banyak masalah. Kepada soalan: "Bagaimana untuk mendapatkan dari alkana alkana" sains kimia dan amalan minyak retak memberikan jawapan yang memuaskan. Mari kita kaji masalah hubungan kelas yang berlainan hidrokarbon serta terbitannya. Memberi tumpuan kepada kaedah industri memproses bahan-bahan karbon.

pertalian genetik bahan organik

Pada peringkat awal kajian dan pengeluaran hidrokarbon dan derivatif ahli kimia menyangka bahawa kumpulan-kumpulan ini diasingkan daripada satu sama lain. Secara beransur-ansur mengumpul banyak maklumat yang memberi penerangan tentang hubungan genetik kelas utama bahan. Usaha utama tertumpu kepada mencari jalan untuk mengubah struktur, meningkatkan perintah bon. Masalah yang paling penting dalam penyelidikan teori dan eksperimen:

• bagaimana untuk mendapatkan daripada alkana alkana;
• bagaimana untuk memproses arang batu, minyak mentah dan gas asli;
• bagaimana untuk menjalankan nyahhidrogenan hidrokarbon tepu;
• kedua-duanya dari alkana untuk mendapatkan alkina (asetilena).

Penyelidik dan pengamal telah melihat bahawa terdapat banyak peralihan bersama dari satu kepada yang hidrokarbon lain.

Kepentingan praktikal hubungan genetik asas jenis sebatian

Perpaduan sebatian hidrokarbon telah terbukti dalam pembuatan kimia organik sebagai industri sains dan pengeluaran. Dalam perkembangan masalah ini - bagaimana untuk mendapatkan daripada alkana alkana - sumbangan penting yang dibuat oleh ahli kimia organik Rusia dan Soviet. Banyak digunakan untuk tujuan ini, reaksi-transformasi adalah proses pemangkin dijalankan ke atas teknologi yang kompleks. Hubungan rapat dan perubahan bersama sebatian organik digunakan untuk menyelesaikan pelbagai tugas-tugas praktikal termasuk:

• menerima daripada satu jenis bahan mentah pelbagai jenis bahan-bahan;
• pengeluaran produk kompleks dalam komposisi daripada sebatian mudah, dan sebaliknya;
• pembebasan pelbagai barangan, yang mempunyai permintaan yang tinggi;
• menyelamatkan banyak kekurangan sumber hidrokarbon semulajadi;
• rasional tar minyak arang batu, syal minyak, tanah gambut.

Komposisi sumber karbon semula jadi

Semua jenis hidrokarbon didapati secara semula jadi dalam kuantiti yang besar. Mereka berkhidmat sebagai bahan permulaan untuk pemprosesan dan penyediaan sebatian organik komposisi yang berbeza. Sumber yang paling penting dalam alkana dan alkena:

1. gas asli. Kandungan daripada hidrokarbon had metana dalam pelbagai bidang mencapai 80-98%. Baki sebatian nitrogen, karbon dioksida, etana, propana, butana.
2. Minyak. Campuran semula jadi hidrokarbon isomerik daripada deposit yang berbeza berbeza dari segi komposisi. Dalam beberapa jenis "emas hitam" alkana dikuasai, yang lain terdiri daripada cycloparaffins dan arena. Dome minyak lulus gas juga mengandungi parafin.
3. Cox. Pengeluaran arang batu yang diperlukan untuk metalurgi disertai memberi tar arang batu yang mengandungi lebih 400 komponen, yang utama - arena.
4. Sayur-sayuran dan makanan bahan mentah - kumpulan yang besar dan pelbagai, termasuk kayu, biji dan buah-buahan tanaman industri, lemak haiwan.

Kemungkinan peralihan antara sebatian organik

Sebagai sebahagian daripada deposit "emas hitam" sering sikloalkana hadir atau naftena. Memproses bahan-bahan mentah memberikan hidrokarbon siklik marginal mempunyai 5-7 atom C di gelanggang, mereka mempunyai nilai praktikal yang terbaik. Bagaimana untuk mendapatkan dari cycloalkane alkana jika naftena rizab habis? Untuk menghadkan sebatian hidrokarbon siklik dari kaedah dehydrocyclization acyclic tepu digunakan. Rantaian atom 4 atau lebih C ditutup, terdapat kitaran yang stabil. transformasi teladan lain bahan organik boleh dilihat dalam skim mudah:

• hidrokarbon petroleum → → → alkana asid karboksilik.
• gas asli tepu hidrokarbon → → asid karboksilik.
• Coal polimer hidrokarbon → → → → alkana hidrokarbon tak tepu.
• hidrokarbon petroleum → → → arena isopropyl-benzena → benzena → aseton, fenol.
• gas asli → → etanol hidrokarbon tak tepu.
• Arang batu → metanol.
• Petroleum hidrokarbon → → → alkena butadiena dan isoprena.

Mari kita kaji apa sebatian kimia boleh diperolehi dengan persaudaraan genetik bahan-bahan organik.

Bagaimana untuk mendapatkan daripada alkana alkana

Dalam industri hampir semua jenis hidrokarbon tepu yang diperolehi daripada sumber-sumber minyak dan gas. Refining - kaedah moden untuk mendapatkan alkana dari alkana:

A) hidrokarbon parafin cecair memberikan terus penyulingan minyak mentah (hasil yang rendah produk sasaran).

B) Haba dan keretakan pemangkin minyak digunakan untuk meningkatkan peratusan hujung cahaya, meningkatkan kualiti hidrokarbon (petrol, minyak tanah). Pecahan minyak adalah hexadecane solyarovoe masa ini, yang memberikan dodecane pereputan dan butilena. Dodecane sudah dalam pecahan minyak tanah adalah tertakluk kepada melanjutkan perpecahan, ia diperolehi dari nonane hidrokarbon tepu dan propene (alkena). keretakan terus boleh membawa kepada pembentukan heptana dan etilena.

Isomerization dan alkylation

isomerization pemangkin alkana membolehkan struktur normal bercabang menerima: N3S- (CH2) 3 -CH 3 → CH (CH3) 2-CH2-CH3. Hasil daripada proses ini - isopentana. butane biasa terkandung dalam gas keretakan pemangkin dalam tindak balas isomerization ditukarkan kepada isobutane. Produk yang terhasil boleh menjadi alkylated dengan isobutilena dengan kehadiran pemangkin dan menerima isooctane - bahan api yang berkualiti tinggi. Jika kita mengambil sebagai ejen alkylating itu, etilena, tindak balas dengan isobutane diperolehi neohexane bahan api sintetik.

Bagaimana untuk mendapatkan daripada alkena alkana dan alkadienes

Dalam industri hidrokarbon tak tepu acyclic dengan satu ikatan berganda diperolehi oleh keretakan petroleum. Pada suhu yang tinggi, penguraian alkana (pirolisis). Alkena pulih daripada jumlah berat produk reaksi pertengahan dan akhir. Etilena yang diperolehi oleh nyahhidrogenan etana lebih pemangkin nikel: C2H6 + C2H4 → H2 ↑. Butana bawah keadaan yang sama memberikan 2-butena, pada masa yang sama pembentukan etana dan etilena. Nyahhidrogenan membolehkan kita untuk mencari penyelesaian kepada masalah bagaimana untuk mendapatkan dari alkadienes alkana. Apabila penyingkiran langkah demi langkah dua molekul hidrogen daripada hidrokarbon, penomboran 4 atom karbon, perubahan-perubahan berikut berlaku: butane butena → → butadiena. Produk akhir adalah penting untuk pengeluaran getah tiruan. Begitu juga disediakan butadiene polimer lain yang meniru rakan semula jadi harta berharga: isopentana → → getah isoprena isoprena.

Sehingga alkana untuk mendapatkan asetilena

Hidrokarbon mempunyai satu ikatan ganda tiga - asetilena - adalah sangat penting dalam sektor perindustrian, pembinaan dan lain-lain aktiviti ekonomi. Proses tertua untuk penyediaan alkina paling mudah dikaitkan dengan tindakan air pada kepingan pepejal kalsium karbida. Di tempat kaedah ini datang keretakan gas asli. Sekarang perusahaan industri kimia tahu bagaimana untuk mendapatkan daripada alkina alkana pada kos yang paling rendah. Dalam peranti teknologi khas pada suhu yang tinggi atau di bawah pengaruh nyahcas elektrik berlaku nyahhidrogenan metana - bahan utama gas asli: 2SN4 → HC≡CH + 3H2. Asetilena digunakan secara meluas, ia disediakan daripada asetaldehid yang seterusnya digunakan dalam pengeluaran asid asetik, resin sintetik, plastik, serat sintetik, getah dan getah.

Bagaimanakah cara untuk mendapatkan arena hidrokarbon tepu

Dengan dihadiri oleh penyelidik bagi tindak balas rantaian membawa kepada benzena dan terbitannya. proses perisa dikaji ahli kimia Rusia dan Soviet pada abad XX ini. Intipati kerja mereka diadakan pada "Bagaimana untuk mendapatkan daripada alkana, benzena dan homolognya" mengecilkan kepada dehydrocyclization heksana, heptana dan hidrokarbon tepu lain: S6N14 → C6H6 + 4H2; S7N16 → C6H5-CH3 + 4H2. Cara lain adalah untuk sintesis hidrokarbon acyclic cycloparaffins diikuti oleh dehidrasi: heksana → → sikloheksana benzena.

Bagaimana untuk mendapatkan etil alkohol dan lain daripada alkana

Pada masa dahulu, soalan: "Bagaimana untuk keluar dari alkohol alkana" yang tidak dijangkakan, nenek moyang kita digunakan hanya cara penapaian alkohol produk gula yang mengandungi di bawah tindakan enzim yis. Ketinggian kepentingan teknikal etanol menyebabkan carian untuk jenis baru bahan bukan makanan untuk menghasilkan etanol. Pada separuh pertama abad yang lalu ia telah menjadi bahan mentah yang amat diperlukan untuk pengeluaran getah kaedah Lebedev. Salah satu kaedah telah meramalkan A. M. Butlerovym, yang bermimpi bahawa cara yang paling murah untuk menghasilkan etilena membuka jalan "untuk mendapatkan alkohol." Sumber-sumber hidrokarbon tak tepu adalah produk daripada keretakan petroleum dan nyahhidrogenan pemangkin alkana. Disediakan daripada etana, etilena, yang teroksida dalam kehadiran asid sulfurik: C2H6 C2H4 → → C2H5OH. Penghidratan alkena lain, yang juga diperolehi oleh penapisan memberikan homologs etanol sintetik. Kelemahan dinyatakan dalam kos penjanaan semula asid dan melindungi peranti daripada kesan menghakis itu. Industri berpindah ke kaedah penghidratan langsung alkena di mana pemangkin pepejal digunakan. Metanol yang dikemukakan semasa pengoksidaan metana. Etilena dan homologs yang berkhidmat sebagai bahan-bahan mentah untuk pengeluaran alkohol.

Mulai dari alkana mendapatkan aldehid dan asid karboksilik

Selepas menyelesaikan masalah bahan mentah murah bagi alkohol ahli kimia industri tahu bagaimana untuk mendapatkan dari aldehid alkana pada kos yang paling rendah. Salah satu cara untuk mendapatkan asetaldehid - penghidratan asetilena. Keseluruhan proses berlaku mengikut skim ini: gas asli → CH4 → → C2H2 CH3-COH. Peningkatan penggunaan hidrokarbon semula jadi untuk pengeluaran etil alkohol. Bahan ini adalah bahan mentah untuk pengeluaran karbonil dan carboxyl sebatian. Asetaldehid boleh diperolehi dengan nyahhidrogenan etana dengan pembentukan akibat etanol dalam tindak balas pengoksidaan atau nyahhidrogenan. Salah satu pilihan - pengoksidaan etilena: C2H6 → C2H4 → C2H4O. Bagaimana untuk pergi dari asid karboksilik alkana? Persoalan itu adalah masa yang lama dalam kategori masalah. asid asetik terbentuk semasa penapaian bahan mentah makanan apabila penyulingan kering kayu. Mempunyai sumber alkana yang ada membolehkan pengoksidaan butana dan menerima murah asid asetik: C4H10 2 + ½ O2 + H2O → 2SN3SOON. pengeluaran diuruskan asid karboksilik yang lain, tepu dan hidrokarbon tak tepu.

ekonomi dunia moden adalah sukar untuk membayangkan tanpa gas asli, minyak dan bahan arang batu. Daripada jumlah ini campuran semula jadi mengeluarkan pelbagai alkana yang digunakan untuk pengeluaran sejumlah besar sintesis organik.