Hoe komt u vanuit een alkaan alkaan te krijgen? Wat meer kunnen worden verkregen bij de alkaan?

Studie van de structuur van organische verbindingen, de chemische eigenschappen vertoond door hun reacties, laten verschillende soorten producten en goederen van dezelfde ruwe materialen. Verwerking van koolwaterstoffen lost veel problemen op. Op de vraag: chemische wetenschap en de praktijk van oliekrakers geven bevredigende antwoorden "How to uit een alkaan alkaan te krijgen". Laten we het probleem van de verhouding van de verschillende klassen van koolwaterstoffen en hun derivaten te onderzoeken. Richt zich op industriële methode voor de verwerking koolstofhoudende materialen.

Genetische verwantschap organische stoffen

In het begin van de studie en de productie van koolwaterstoffen en derivaten chemici gedacht dat deze groepen worden van elkaar gescheiden. Stapsgewijs opgebouwde informatie die licht werpen op de genetische verwantschap van de belangrijkste klassen van stoffen. De belangrijkste inspanningen waren gericht op het vinden van manieren om de structuur te veranderen, verhoging van de bond order. De belangrijkste problemen van het theoretisch onderzoek en experimenten:

• how van een alkaan alkaan te krijgen;
• hoe steenkool, aardolie en aardgas verwerken;
• hoe de dehydrogenering van verzadigde koolwaterstoffen voeren;
• zowel van het alkaan tot alkyn (acetyleen) te verkrijgen.

Onderzoekers en praktijkmensen hebben gezien dat er een heleboel van wederzijdse overgangen van de ene naar de andere koolwaterstoffen.

De praktische betekenis van genetische relaties basistypen verbindingen

De eenheid van koolwaterstofverbindingen is bewezen in het maken van organische chemie als wetenschap en productie-industrie. Bij de ontwikkeling van dit probleem - hoe je van een alkaan alkaan krijgen - belangrijke bijdrage van de Russische en Sovjet-organisch chemici. Veel gebruikt voor deze doeleinden, de reactie-transformatie katalytische processen worden uitgevoerd op complexe technische middelen. Nauwe banden en onderlinge omzettingen van organische verbindingen worden gebruikt om een groot aantal praktische taken zoals lossen:

• ontvangen van één soort grondstof van verschillende materialen;
• de productie van complexe compositie van eenvoudigere verbindingen en vice versa;
• release van een verscheidenheid aan goederen, die een grote vraag hebben;
• het opslaan van veel van de uitputting van natuurlijke hulpbronnen koolwaterstof;
• rationeel gebruik van de olie-koolteer, schalie-olie, turf.

Samenstelling van natuurlijke koolstofbronnen

Alle soorten koolwaterstoffen die van nature in aanzienlijke hoeveelheden. Ze dienen als uitgangsmaterialen voor de verwerking en bereiding van organische verbindingen met verschillende samenstellingen. De belangrijkste bronnen van alkanen en alkenen:

1. Aardgas. De inhoud van de limiet methaan koolwaterstof in verschillende gebieden bereikt 80-98%. De overige verbindingen met stikstof, kooldioxide, ethaan, propaan, butaan.
2. Oil. Het natuurlijke mengsel van isomere koolwaterstoffen uit verschillende afzettingen verschillen in samenstelling. In sommige soorten van "zwarte goud" gedomineerd alkanen, anderen zijn samengesteld uit cycloparaffinen en arena's. Koepel olie doorvoersnelheden gassen bevatten paraffinen.
3. Cox. De productie van de benodigde steenkool voor metallurgie vergezeld geven koolteer met meer dan 400 onderdelen, waarvan de belangrijkste - de arena.
4. Groente en food grondstoffen - een grote en diverse groep, die hout, zaden en vruchten van industriële gewassen, dierlijke vetten bevat.

De mogelijke overgangen tussen organische verbindingen

Als onderdeel van de deposito's van "zwarte goud" zijn vaak aanwezig cycloalkanen of naftenen. Verwerken grondstoffen geeft marginale cyclische koolwaterstoffen met 5-7 C-atomen in de ring, deze het grootste praktische waarde. Hoe komt u vanuit een alkaan cycloalkaan te krijgen als naftenen reserves uitgeput? Voor het beperken van cyclische koolwaterstofverbindingen uit verzadigde acyclische dehydrocyclisering methode. Keten van 4 of meer koolstofatomen zijn gesloten, er een stabiele cyclus. Andere voorbeelden van omzettingen van organische stoffen kunnen worden weerspiegeld in eenvoudige schema:

• Aardoliekoolwaterstoffen → → → alkaancarbonzuur.
• Aardgas verzadigde koolwaterstoffen → → carbonzuur.
• Kolen koolwaterstoffen → → → alkanen → onverzadigde koolwaterstofpolymeren.
• Aardoliekoolwaterstoffen → → → arena isopropyl-benzeen benzeen → → aceton, fenol.
• Aardgas → → ethanol onverzadigde koolwaterstoffen.
• Kolen → methanol.
• Aardoliekoolwaterstoffen → → → alkenen butadieen en isopreen.

Laten we eens kijken wat chemische verbinding kan worden verkregen door de genetische verwantschap organische stoffen.

Hoe komt u vanuit een alkaan alkaan te krijgen

In de industrie bijna allerlei verzadigde koolwaterstoffen, verkregen uit olie- en gasbronnen. Raffinage - een moderne methode voor het verkrijgen van alkanen van alkanen:

A) Vloeibare paraffine koolwaterstoffen geeft directe destillatie van ruwe aardolie (lage opbrengst van het doelproduct).

B) thermisch en katalytisch kraken van olie wordt gebruikt voor het verhogen van het percentage lichte producten, verbetering van de koolwaterstoffen (benzine, kerosine). De oliefractie aanwezig solyarovoe hexadecaan, dodecaan die het verval en buteen geeft. Dodecaan reeds in de kerosinefractie onderworpen aan desintegratie bevorderen, wordt verkregen uit verzadigde koolwaterstof nonaan en propeen (alkeen). Vervolg kraken kan leiden tot de vorming van heptaan en ethyleen.

Isomerisatie en alkylering

Katalytische isomerisatie van alkanen mogelijk normale structuur vertakte ontvangen: N3S- (CH2) 3 -CH3 → CH (CH3) 2-CH2-CH3. Het product van dit proces - isopentaan. N-butaan aanwezig in de gassen kraakkatalysator in de isomerisatiereactie wordt omgezet in isobutaan. Het verkregen product kan gealkyleerd met isobutyleen in aanwezigheid van een katalysator en isooctaan ontvangen - hoogwaardige brandstof. Als we als alkyleringsmiddel, ethyleen, de reactie met isobutaan verkregen synthetische brandstof neohexaan.

Hoe komt u vanuit een alkaan alkeen en alkadiënen te krijgen

In de industrie onverzadigde acyclische koolwaterstoffen met één dubbele binding wordt verkregen door het kraken van aardolie. Bij hoge temperaturen, de afbraak van alkanen (pyrolyse). Alkenen teruggewonnen uit het totaalgewicht van de tussen- en eindproducten van de reactie. Etheen verkregen door dehydrogenering van ethaan over een nikkelkatalysator: C2H6 + C2H4 H2 → ↑. Butaan onder soortgelijke omstandigheden geeft 2-buteen, tegelijkertijd de vorming van ethaan en etheen. Dehydrogenering stelt ons in staat om oplossingen voor het probleem van hoe je van een alkaan alkadiënen te krijgen vinden. Wanneer stapsgewijze verwijdering van twee moleculen van waterstof uit koolwaterstoffen, nummering 4 koolstofatomen, de volgende omzettingen plaatsvinden: butaan buteen → → butadieen. Het eindproduct is belangrijk voor de productie van synthetisch rubber. Op vergelijkbare wijze butadieen ander polymeer dat de natuurlijke tegenhanger waardevolle eigenschappen nabootst: isopentaan → → isopreen isopreenrubber.

Vanaf het alkaan te verkrijgen acetyleen

Koolwaterstof met een drievoudige binding - acetyleen - is zeer belangrijk in de industriële sector, de bouw en andere gebieden van de economische activiteit. De oudste werkwijze voor de bereiding van de eenvoudigste alkyn wordt geassocieerd met de werking van water op vaste delen calciumcarbide. In plaats van deze methode kwam het kraken van aardgas. Nu is de chemische bedrijven weten hoe je van een alkaan alkyn te krijgen tegen de laagste kosten. In speciale technologische inrichtingen bij hoge temperatuur of onder invloed van een elektrische ontlading optreedt dehydrogenering van methaan - het overheersende bestanddeel van natuurlijk gas: 2SN4 → HC≡CH + 3H2. Acetyleen schaal gebruikt, wordt bereid uit aceetaldehyde die verder wordt gebruikt bij de productie van azijnzuur, synthetische harsen, kunststoffen, synthetische vezels en rubbers.

Hoe de arena van verzadigde koolwaterstoffen te krijgen

Door paraffine kettingreacties tot benzeen en zijn derivaten. aroma proces studeerde Russische en Sovjet-chemici in de twintigste eeuw. De essentie van hun werk gehouden op "Hoe uit een alkaan, benzeen af en homologen" reduceert tot de dehydrocyclisering hexaan, heptaan en andere verzadigde koolwaterstoffen: S6N14 → C6H6 + 4H2; S7N16 → C6H5-CH3 + 4H2. Een andere manier voor de synthese van acyclische koolwaterstoffen cycloparaffinen gevolgd door dehydratatie: hexaan → → cyclohexaan benzeen.

Hoe ethyl- en andere alcoholen uit alkanen verkrijgen

In de oudheid, de vraag: "Hoe uit de alkaan alcohol te krijgen" wordt niet overwogen, onze voorouders gebruikt net de manier waarop de alcoholische gisting van suikerhoudende producten onder de inwerking van gist enzymen. Hoogte technische betekenis van ethanol resulteerde in een zoektocht naar nieuwe vormen van non-food materialen om ethanol te produceren. In de eerste helft van de vorige eeuw is het een onmisbare grondstof voor de productie van rubber Lebedev werkwijze geworden. Eén werkwijze is voorspeld A.M. Butlerovym, die droomde dat de goedkoopste manier van ethyleenpolymeren weg vrijmaken "voor het verkrijgen van alcohol." De bronnen van onverzadigde koolwaterstoffen zijn producten van aardolie kraken en katalytische dehydrogenering van alkanen. Bereid uit ethaan, etheen, die wordt geoxideerd in aanwezigheid van zwavelzuur: C2H6 C2H4 → → C2H5OH. Hydratatie andere alkenen, die ook worden verkregen door middel van zuivering geeft homologen synthetische ethanol. De nadelen zijn uitgedrukt in de kosten van de regeneratie van zuur en de inrichtingen te beschermen tegen de corrosieve werking. Industrie verplaatst naar de methode van directe hydratatie van alkenen waarbij vaste katalysatoren worden gebruikt. Methanol die tijdens de oxidatie van methaan. Etheen en homologen daarvan en dienen als grondstof voor de bereiding van alcoholen.

Vanaf alkanen verkrijgen aldehyden en carbonzuren

Na het oplossen van het probleem van goedkope grondstoffen voor de alcoholindustrie chemici weten hoe uit een alkaan aldehyde te krijgen tegen de laagste kosten. Een manier om aceetaldehyde te verkrijgen - hydratatie van acetyleen. Het gehele proces vindt plaats volgens het schema: aardgas → CH4 → → C2H2 CH3-COH. Toegenomen gebruik van natuurlijke koolwaterstoffen voor de productie van ethanol. De stof is een grondstof voor de bereiding van carbonyl en carboxyl verbindingen. Aceetaldehyde kan worden verkregen door dehydrogenering van ethaan met als gevolg vorming van ethanol in de reactie van oxidatie of dehydrogenering. Een van de opties - de oxidatie van ethyleen: C2H6 → C2H4 → C2H4O. Hoe komt u vanuit een alkaancarbonzuur te krijgen? De vraag die was een lange tijd in de categorie van het probleem. Azijnzuur wordt gevormd tijdens de fermentatie van voedsel grondstof bij de droge destillatie van hout. Het beschikken alkaan bronnen maakt butaanoxydatie en ontvangen goedkope azijnzuur: C4H10 2 + ½ O2 + H2O → 2SN3SOON. Aangebracht productie van andere carbonzuren, verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen.

De moderne wereldeconomie is moeilijk voor te stellen zonder aardgas, olie en kolen materiaal. Deze natuurlijke mengsels uitstoten verschillende alkanen die worden gebruikt voor de productie van een groot aantal organische synthese.