Първи алкани

Фракционен състав на масло

Естествени източници и методи за получаване на алкани

· Основните методи за получаване на алкани: хидрогениране на алкени и алкини, възстановяване кислород и халогенирани съединения, Wurtz реакция, декарбоксилиране и електролиза на соли на карбоксилни киселини. Естествени източници на алкани.

Основните природни източници на наситени въглеводороди - нефтени и газови находища. Природният газ се състои най-вече по-ниски алкани са STP в газообразно (метан, етан, пропан и бутан).

Суровият петрол се състои от стотици химични съединения. За вещества, които могат да се използват като гориво и суровина за химическата промишленост, сурово масло се подлага на фракционна дестилация. Получените фракции са смеси от различни класове на органични съединения, кипящи в съответния температурен обхват.

Броят на въглеродните атоми

Петролни фракции, изолирани от отделните химически съединения са ценна суровина за получаване на необходимата маса на продукти (лекарства, полимери и т.н.).

Всички методи за получаване на органични съединения могат да бъдат разделени в две големи групи: промишлено и лаборатория.

В промишлеността, получена обикновено вещество в големи количества, в опит да се максимизира печалбата. Често това не е възможно да се използва чист органични съединения, и техни смеси. В някои случаи икономически изгодни за извършване на разделяне, дори на сложни смеси, особено ако е възможно едновременно да се изолират и други полезни вещества. Има много случаи, когато се появи изгодно да се разработи уникален метод за синтез и изграждане на специална предприятие за производство на силно печеливша материал.

Важно е, че лабораторията (но не търговски) техники обикновено може да обхване цялата клас съединения да бъдат синтезирани.

В процеса на изследване на курса на органичната химия, фокусът се отнася до методи за получаване на лаборатория. При решаване на проблеми, не използвайте промишлени методи, дори и ако те се използват за точно това вещество, синтеза на което е необходимо да се планира. Например, ако по време на синтеза за синтезиране на етилен, следва да се получат като се използват общите методи на синтез на алкени, въпреки че това съединение се получава в големи количества от напукване.

Алкени и алкини, в присъствие на хетерогенни катализатори като Pt, Pd, Ni, лесно да се прикрепят един или два мола водороден с малко отопление и ниско налягане. Така количествено алкани са оформени с един и същ въглероден скелет.

Халогенни наситени въглеводороди могат да бъдат намалени до алкани метал в кисела среда:

Алкани могат да бъдат получени чрез хидролиза на реагенти на Grignard:

Горните методи позволяват да се синтезират алкани с един и същ въглероден скелет като оригиналната молекула.

За синтеза на парафини, структурата на въглеродната верига, която се различава от изходните материали, има няколко метода. Monogalogenoproizvodnye алкани чрез взаимодействие с метален натрий се превръщат в наситени въглеводороди от Wurtz реакция. По време на реакцията на въглерод-въглеродна връзка между въглеродните атоми, свързани в изходното съединение с халогени.

Wurtz реакция може да се използва изключително за синтеза на симетрични алкан (R-R) с четен брой въглеродни атоми. За да се избегне образуването на алкани в реакционните смеси трябва да се приложи само един халогенни производни.

Wurtz реакционни Ограничения разбрани от следния пример.

Реакцията се произвежда смес от пропан, етан и п -бутан. Тъй като скоростта на реакциите са подобни, не е възможно да се осигури условията, при които образуването на пропан е преобладаващият процес. Вследствие на това две трети от изходните материали се влагат в напразно. В допълнение, сложен проблем за разделяне на реакционните продукти.

В реакцията на размножаване Wurtz на по-сложни халогенни производни трябва да се внимава. Алкални метали имат много висока реактивност. Ако молекула, различна от халоген атом, има функционални групи, в повечето случаи, реакцията на натриев или калиев ще бъде по-бързо с тях, отколкото да халоген. Няма смисъл дори се опита да Wurtz реакция, ако в молекулата в допълнение към халоген е хидрокси (ОН), карбоксил (-СООН), сулфонова (SO3 Н), както и много други категории.

Един начин за получаване на алкани е декарбоксилиране реакция (CO2 разцепване) соли на карбоксилни киселини. В някои случаи този процес е много лесно, дори и за леко затопляне. Saturation карбоксилна киселина, алифатна карбоксилна група се отцепва само когато запалването на техните соли с алкални.

Декарбоксилирането се образува алкан с един въглероден атом по-малко, отколкото в оригиналната киселина.

Ако сол на карбоксилна киселина с алифатен подлага на електролиза (анод Колбе синтез), след това анион анод карбоксилат дава един електрон електрод, става нестабилен радикал. емисиите на CO2 води до алкилов радикал. Когато рекомбинация на алкилови радикали образува две симетрични алкан с четен брой въглеродни атоми.