Ang
Alkenes ay mahalagang "transitional" substance. Sa kanilang tulong, maaari kang makakuha ng mga alkanes, alkynes, halogen derivatives, alkohol, polimer at iba pa. Ang pangunahing problema ng unsaturated hydrocarbons ay ang kanilang halos kumpletong kawalan sa kalikasan; sa karamihan, ang mga sangkap ng partikular na seryeng ito ay mina sa laboratoryo sa pamamagitan ng kemikal na synthesis. Upang maunawaan ang mga tampok ng mga reaksyon para sa pagkuha ng mga alkenes, kailangan mong maunawaan ang kanilang istraktura.
Ano ang alkenes?
Ang
Alkenes ay mga organikong sangkap na binubuo ng carbon at hydrogen atoms. Ang isang tampok ng seryeng ito ay double covalent bonds: sigma at pi. Tinutukoy nila ang mga kemikal at pisikal na katangian ng mga sangkap. Ang kanilang punto ng pagkatunaw ay mas mababa kaysa sa katumbas na mga alkanes. Gayundin, ang mga alkene ay naiiba sa "basic" na serye ng mga hydrocarbon na ito sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang reaksyon sa karagdagan, na nangyayari sa pamamagitan ng pagsira sa pi bond. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng apat na uri ng isomerism:
- ayon sa posisyon ng double bond;
- para sa mga pagbabago sa carbon skeleton;
- interclass (na may cycloalkanes);
- geometric (cis- at trans-).
Isa pang pangalan para ditoisang bilang ng mga sangkap - olefins. Ito ay dahil sa kanilang pagkakatulad sa polyhydric carboxylic acids, na mayroong double bond sa kanilang komposisyon. Ang nomenclature ng mga alkenes ay naiiba dahil ang unang atom sa carbon chain ay natutukoy sa pamamagitan ng paglalagay ng isang multiple bond, ang posisyon nito ay ipinahiwatig din sa pangalan ng substance.
Ang pag-crack ay ang pangunahing paraan ng pagkuha ng mga alkenes
Ang
Cracking ay isang uri ng pagpino ng langis sa mataas na temperatura. Ang pangunahing layunin ng prosesong ito ay ang pagkuha ng mga sangkap na may mas mababang timbang ng molekular. Ang pag-crack upang makagawa ng mga alkenes ay nangyayari sa panahon ng pagkasira ng mga alkanes, na bahagi ng mga produktong petrolyo. Nangyayari ito sa mga temperatura mula 400 hanggang 700 °C. Sa kurso ng reaksyong ito upang makakuha ng mga alkenes, bilang karagdagan sa sangkap na layunin ng pagpapatupad nito, isang alkane ang nabuo. Ang kabuuang bilang ng mga carbon atom bago at pagkatapos ng reaksyon ay pareho.
Iba pang pang-industriya na pamamaraan para sa pagkuha ng mga alkenes
Hindi mo maaaring ipagpatuloy ang pag-uusap tungkol sa mga alkenes nang hindi binabanggit ang reaksyon ng dehydrogenation. Para sa pagpapatupad nito, ang isang alkane ay kinuha, kung saan ang isang dobleng bono ay maaaring mabuo pagkatapos ng pag-aalis ng dalawang atomo ng hydrogen. Ibig sabihin, hindi papasok ang methane sa reaksyong ito. Samakatuwid, ang isang bilang ng mga alkenes ay nagsisimula sa ethylene. Ang mga espesyal na kondisyon para sa reaksyon ay mataas na temperatura at isang katalista. Ang nickel o chromium (III) oxide ay maaaring kumilos bilang huli. Ang resulta ng reaksyon ay isang alkene na may naaangkop na bilang ng mga carbon atom at walang kulay na gas (hydrogen).
Ang isa pang pang-industriya na paraan para sa pagkuha ng mga sangkap ng seryeng ito ay ang hydrogenation ng alkynes. Ang reaksyong ito para sa pagkuha ng mga alkenes ay nagaganap sa mataas na temperatura at may partisipasyon ng isang katalista (nickel o platinum). Ang mekanismo ng hydrogenation ay batay sa pagkasira ng isa sa dalawang pi bond ng ibinigay na alkyne, pagkatapos ay idinagdag ang mga hydrogen atoms sa mga lugar ng pagkasira.
Pamamaraan sa laboratoryo gamit ang alkohol
Ang isa sa pinakasimple at pinakamurang paraan ay ang intramolecular dehydration, iyon ay, ang pag-aalis ng tubig. Kapag isinulat ang equation ng reaksyon, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala na ito ay isasagawa ayon sa panuntunan ng Zaitsev: ang hydrogen ay maghihiwalay mula sa hindi bababa sa hydrogenated carbon atom. Ang temperatura ay dapat na higit sa 150°C. Bilang isang katalista, kailangan mong gumamit ng mga sangkap na may mga katangian ng hygroscopic (may kakayahang humila ng kahalumigmigan), halimbawa, sulfuric acid. Ang isang dobleng bono ay bubuo sa lugar ng paghihiwalay ng hydroxyl group at hydrogen. Ang magiging resulta ng reaksyon ay ang katumbas na alkene at isang molekula ng tubig.
Laboratory-based halo derivatives
Mayroong dalawa pang pamamaraan sa laboratoryo. Ang una ay ang pagkilos ng isang alkali solution sa alkane derivatives, na mayroong isang halogen atom sa kanilang komposisyon. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na dehydrohalogenation, iyon ay, ang pag-aalis ng mga compound ng hydrogen na may mga di-metal na elemento ng ikapitong pangkat (fluorine, bromine, chlorine, yodo). Ang pagpapatupad ng mekanismo ng reaksyon, tulad ng sa nakaraang kaso, ay nagpapatuloy ayon sa panuntunanZaitsev. Ang mga catalytic na kondisyon ay isang alkohol na solusyon at isang mataas na temperatura. Pagkatapos ng reaksyon, isang alkene, isang asin ng isang alkali metal na elemento at isang halogen, ang tubig ay nabuo.
Ang pangalawang paraan ay halos kapareho ng nauna. Isinasagawa ito gamit ang isang alkane, na mayroong dalawang halogen sa komposisyon nito. Ang nasabing sangkap ay apektado ng isang aktibong metal (zinc o magnesium) sa pagkakaroon ng solusyon sa alkohol at mataas na temperatura. Magaganap lamang ang reaksyon kung ang hydrogen ay papalitan ng halogen sa dalawang magkatabing carbon atoms, kung hindi matugunan ang kundisyon, hindi mabubuo ang double bond.
Bakit kukuha ng zinc at magnesium? Sa panahon ng reaksyon, ang metal ay na-oxidized, na maaaring mag-abuloy ng dalawang electron, at dalawang halogen ay inalis. Kung kukuha ka ng mga elemento ng alkalina, sila ay tutugon sa tubig, na bahagi ng solusyon ng alkohol. Para sa mga metal na pagkatapos ng magnesium at zinc sa seryeng Beketov, sila ay magiging masyadong mahina.
