Hüdraatimisel Propüleenkloorhüdriinid: Võrrand reaktsiooni

Orgaanilised ained on oluline koht meie elus. Nad on põhikomponent polümeerid, mis on kõik meie ümber: see on kilekotid, ja kummi, samuti paljude teiste materjalidega. Polüpropüleenist hõlmab selles seerias ei ole viimane samm. Samuti on kaasatud erinevate materjalide ja kasutatakse paljudes tööstusharudes nagu ehitus, kodu kasutamiseks materjali plastikust tassid ja muud väikesed (kuid mitte skaalal tootmine) vajab. Enne kui me räägime selline protsess, nagu hüdraatimisel propüleen (mille, muide, saame isopropüülalkohol), vaadata ajalugu avastus selle olulise ainena tööstuses.

lugu

Nagu näiteks, avamise kuupäev propüleen ei ole. Kuid selle polümeeri - polüpropüleenist, viidi tegelikult avati 1936 kuulus Saksa keemik Otto Bayer. Muidugi, teoreetiliselt, oli ta tuntud kui üks saab sellist olulist küsimust, kuid praktikas see ei ole edukas. See õnnestus alles kahekümnenda sajandi keskpaigas, kui Saksa ja Itaalia keemikud ja Ziegler Nutt avas küllastumata süsivesinike polümerisatsiooni katalüsaator (millel on üks või mitu kaksiksidet), mis on hiljem ja nimega: Ziegler-Natta katalüsaatorid. Kuni selle hetkeni oli see täiesti võimatu teha polümeerumisreaktsiooni selliste ainete läinud. Nad olid tuntud polükondensatsioonireaktsiooni, kui katalüsaatori mõjutamata aine ühendatud polümeeri ahela, moodustades seeläbi kõrvalsaadusi. Aga küllastumata süsivesinikke ei õnnestu.

Teine oluline protsess on seotud selle aine, oli tema vedelikku. Propylene aasta alguses selle kasutamine oli üsna palju. Ja kõik see tänu leiutatud erinevaid nafta ja gaasi töötlemine ettevõtted ravi propeen (mõnikord nimetatakse ka kui aine kirjeldatud). Krakkimisel toornafta oli kõrvalsaadus, ja kui selgus, et selle derivaati, isopropüülalkohol, on aluseks sünteesi palju kasulikke aineid inimkonnale, paljud ettevõtted, nagu BASF, patenteeritud nende tootmismeetodite ning käivitas ulatusliku kaubanduse sellega seoses. Propüleenkloorhüdriinid niisutav testiti ja kohaldada enne polümerisatsiooni ongi atsetoon vesinikperoksiidi, isopropüülamiin varem alustatud toota polüpropüleenist.

Väga huvitav eraldusprotsessist propeeni nafta. On temaga nüüd keerata.

Isoleerimine propüleen

Tegelikult on teoreetiline arusaam põhimeetod on ainult üks protsess: pürolüüsi õli ja nendega gaase. Aga nüüd tehnoloogia rakendusi - vaid merest. Fakt on, et iga ettevõte püüab saada ainulaadsel moel ja kaitsta oma patendi ja muud sarnased ettevõtted otsivad samuti oma võimalusi veel teha ja müüa propeen toorainena või muuta selle erinevaid tooteid.

Pürolüüs ( "püro" - tulekahju "lys" - hävitamine) - keemilise lagunemise käigus keerulised ja suured molekulid väiksemateks mõjul kõrgel temperatuuril ja katalüsaatori juuresolekul. Õli, nagu on teada, on segu süsivesinike koosneb valgust, keskmise ja raskfraktsioonide. Alates esimesest, väga väikese molekulmassiga ja propeen ja etaanist pürolüüsi. See protsess viiakse läbi spetsiaalsetes ahjudes. Kõige arenenud tootjad protsessi tehnoloogia on erinev: mõned liiva kasutatakse jahutusvedeliku, teine - kvarts ja teised - koksi tootmine; Võite jagada ahju oma struktuur: on torukujuline ja tavalised, nagu neid nimetatakse reaktorid.

Aga Pürolüüsiprotsess toodab piisavalt puhas prop, kui peale teda seal moodustub hulgaliselt süsivesinikud, mis siis on jagada õiglaselt energiamahukas viisil. Seepärast, et saada puhas materjali kasutatakse dehüdrogeenimisel alkaanid järgneb hüdratsioon: meie puhul - propaan. Samuti polümerisatsiooni protsessi ülalkirjeldatud lihtsalt ei juhtu. Lõhustamine vesinik molkuly piirates süsivesiniku esineb toimel katalüsaatorid kolmevalentne kroomoksiid ja alumiiniumoksiidi.

Aga enne liikuma lugu, kuidas hüdraatumisprotsessi, vaadata struktuuri meie küllastumata süsivesinikke.

Eriti propüleen struktuuri

Propeen ise - alles teine liige mitmed alkeene (süsivesinikest üks kaksikside). Lihtsamaks ta on teine ainult etüleeni (millest, nagu te võite arvata, et polüetüleenist - polümeeri kaalu maailmas). Tavaolukorras propeen - gaasi oma "sugulane" pere alkaanidest, propaan.

Aga olulist erinevust propaan alates propeen - on see, et viimasel on oma koostiselt kaksikside, mis radikaalselt muudab tema keemilised omadused. See võimaldab ühendada vaid molekuli küllastumata süsivesiniku teisi aineid, kusjuures saadud ühend täiesti erinevad omadused on sageli väga oluline tööstusele ja majapidamises.

On aeg rääkida reaktsiooni teooria, mis tegelikult teema see artikkel. Järgmises osas, õpid, et moodustunud üks kaubanduslikult oluline toodete ja kuidas see reaktsioon ja millised on nüansse, kui propüleen vedelikku.

Teooria hüdratatsiooni

Et alustada, pöördugem üldisema protsessi - solvateerumisaste - mis sisaldab ka eespool kirjeldatud reaktsiooni. See keemilise muundumise, mis seisneb ühendavat solvendimolekulid molekulidele soluudil. Seega võivad nad moodustada uue molekuli või nn solvaatide - osakesi, mis koosnevad soluudil molekulide ja lahusti related elektrostaatiline interaktsioon. Oleme huvitatud ainult esimest liiki materjale, sest kui hüdraatimisel propüleen moodustatakse eelistatavalt selline toode.

Ülaltoodud meetodi solvateerumisaste lahusti molekuli külge soluudil, saadi uusi ühendit. Orgaanilises keemias soodsalt käigus moodustunud hüdratsiooni alkoholid, ketoonid ja aldehüüdid, kuid on mõned muudel juhtudel, näiteks teket glükoolid, kuid nad ei arutata. Tegelikult see protsess on väga lihtne, kuid samal ajal on üsna keeruline.

hüdratsiooni mehhanism

Kaksikside, nagu on teada, koosneb kahte tüüpi aatomi väärtpaberid: pi ja sigma-. Pi-side katki hüdraatumisel alati esimene reaktsioon, kui see on väiksem tugev (on väiksem siduv energia). Oma rebenemine moodustab kaks vabadele orbitaalidele kahe külgneva süsinikuaatomi mis võivad moodustada uus sidemetega. Vee molekuli, mis eksisteerib lahus kujul kahe osakesed hüdroksiidiooniga ja prootoni, mis on võimeline ühendustoorik lahtivõetud kaksikside. Kusjuures hüdroksiidiooniga on kinnitatud tsentraalse süsinikuaatomi ja prootoni - teise äärmise. Seega hüdraatimisel propüleen moodustub valdavalt 1-propanool või isopropüülalkohol. See on väga tähtis, sest see on võimalik saada oksüdatsiooni atsetoon, mida kasutatakse suurtes kogustes meie maailma. Meile öeldakse, et see on valmistatud peamiselt, kuid see ei ole tõsi. Pean öelda järgmist: ainus vormitud toodetest hüdraatimisel propüleeni ja see - isopropüülalkohol.

See muidugi kõik nüansid. Tegelikult, kõik võib olla palju lihtsam kirjeldada. Ja nüüd me teame, kuidas kirjutada kooli käigus protsessi nagu hüdraatimisel propüleen.

Reageerimine: kuidas see juhtub

Keemias tähistamiseks kõik on lihtne: abiga reaktsiooni võrrand. See keemiliste ümberkujundamise küsimuses arutlusel võib kirjeldada sellisel viisil. Niisutusmask propüleenitoodangust reaktsiooni võrrandi on väga lihtne ja toimub kahes etapis. Esimese breaking pi-side, osa topelt. Siis veemolekuli vormis kahe osakese hüdroksiidioonide aniooni ja vesiniku katioon, mis sobib propüleen molekul, mille aktiivse hetkel kahest vabanenud kohtadele sidemete moodustamiseks. Hüdroksiidiooniga moodustab sideme süsiniku aatom vähem hüdrogeenitud (st koos, millele minimaalses koguses vesinikuaatomid) ja prootoni vastavalt - ülejäänud äärmuslikes tingimustes. Seega ühe produkti: piirates ühehüdroksüülne alkohol on isopropanool.

Kuidas salvestada vastust?

Nüüd me õppida, kuidas kirjutada keeles keemilise reaktsiooni, mis kajastab protsessi nagu hüdraatimisel propüleen. Valem, mis on kasulik meile: _CH2 = CH - _CH3. See on valemiga lähteaine - propeen. Nagu näete, see on kaksikside märgisega tähistatud "=", ja see koht prisoednyatsya vee kui hüdraatimisel propeenist tekkida. Reaktsioonivõrrand saab kirjutada järgmiselt: _CH2 = CH - _CH3 + _H2O = _CH3 - CH (OH) - _CH3. Hüdroksüülrühm sulgudes tähendab, et see osa ei ole tasapinnas valemiga ja alla- või ülespoole. Siin me ei saa näidata nurkade kolme grupi vahel, mis ulatub keskel süsiniku aatom, kuid öelda, et nad on ligikaudu võrdne üksteisega ja moodustavad kuni 120 kraadi.

Kui seda kasutatakse?

Me oleme juba maininud, et saadud reaktsiooni käigus ainet kasutatakse laialdaselt sünteesi teisi elutähtsaid aineid meile. See on väga sarnane oma struktuurilt atsetoon, millest ta erineb ainult selles asemel seisis seal gidroksogrupp ketorühm (st hapnikuaatomi ühendatud kaksiksideme lämmastiku aatomile). Nagu teada, atsetoon ise kasutatakse lakkides ja lahustid, kuid lisaks sellele kasutatakse reagendina edasiseks sünteesiks keerukamate aineid nagu polüuretaanid, epoksüvaigu, atseetanhüdriid , ja nii edasi.

atsetooni tootma reaktsiooni

Meie arvates on mõistlik kirjeldada ümberkujundamise isopropüülalkohol, atsetoon, eriti kuna see reaktsioon ei ole nii keeruline. Et alustada, propanool ja aurutati 400-600 kraadi Celsiuse oksilyayut hapniku juures erilist katalüsaatorit. Väga puhas produkt saadakse reaktsiooni teostamiseks hõbe sõela.

reaktsiooni võrrandi

Me ei lähe detailidesse reaktsiooni mehhanismi oksüdatsiooni propanooli atsetooni, kuna see on väga keeruline. Piirduda tavapäraste keemilise muundumise võrrandist: _CH3 - CH (OH) - _CH3 + _O2 = _CH3 - C (O) - _CH3 + _H2O Nagu on näidatud skeemil kõik üsna lihtne, kuid see on vajalik minna sügavamale Protsessi ja me seisame silmitsi mitmete raskustega.

järeldus

Seega on meil demonteerida propeeniturul hüdraatumisprotsessi ja võrrand reaktsiooni uuritud ning mehhanismi selle esinemisest. Peetakse tehnoloogia põhimõtted on aluseks tegelikult toimuvate protsesside tööstuses. Nagu selgus, ei ole need väga keeruline, kuid on reaalne kasu meie igapäevaelus.