Alkenlar qimmatli "o'tish davri" moddalardir. Ularning yordami bilan siz alkanlar, alkinlar, halogen hosilalari, spirtlar, polimerlar va boshqalarni olishingiz mumkin. To'yinmagan uglevodorodlarning asosiy muammosi ularning tabiatda deyarli yo'qligidir, aksariyat hollarda ushbu seriyadagi moddalar kimyoviy sintez yo'li bilan laboratoriyada qazib olinadi. Alkenlarni olish reaksiyalarining xususiyatlarini tushunish uchun ularning tuzilishini tushunish kerak.
Alkenlar nima?
Alkenlar uglerod va vodorod atomlaridan tashkil topgan organik moddalardir. Ushbu seriyaning o'ziga xos xususiyati qo'shaloq kovalent bog'lanishdir: sigma va pi. Ular moddalarning kimyoviy va fizik xususiyatlarini aniqlaydi. Ularning erish nuqtasi mos keladigan alkanlarnikidan past. Shuningdek, alkenlar uglevodorodlarning ushbu “asosiy” qatoridan pi bog‘ining uzilishi natijasida yuzaga keladigan qo‘shilish reaksiyasining mavjudligi bilan farqlanadi. Ular to'rt xil izomeriya bilan tavsiflanadi:
- qo’sh bog’lanish holatiga ko’ra;
- uglerod skeletidagi oʻzgarishlar uchun;
- sinflararo (sikloalkanlar bilan);
- geometrik (cis- va trans-).
Buning boshqa nomibir qator moddalar - olefinlar. Bu ularning tarkibida qo'sh bog'lanishga ega bo'lgan ko'p atomli karboksilik kislotalar bilan o'xshashligi bilan bog'liq. Alkenlarning nomenklaturasi shundan farq qiladiki, uglerod zanjiridagi birinchi atom ko'p bog'lanishning joylashishi bilan aniqlanadi, uning holati moddaning nomida ham ko'rsatilgan.
Krekking - alkenlarni ajratib olishning asosiy usuli
Krekking neftni yuqori haroratda qayta ishlashning bir turi. Ushbu jarayonning asosiy maqsadi molekulyar og'irligi past bo'lgan moddalarni olishdir. Alkenlarni hosil qilish uchun yorilish neft mahsulotlari tarkibiga kiruvchi alkanlarning parchalanishi paytida sodir bo'ladi. Bu 400 dan 700 ° C gacha bo'lgan haroratlarda sodir bo'ladi. Alkenlarni olish reaksiyasi jarayonida uni amalga oshirishdan maqsad bo'lgan moddadan tashqari alkan ham hosil bo'ladi. Reaksiyadan oldin va keyin uglerod atomlarining umumiy soni bir xil.
Alkenlarni olishning boshqa sanoat usullari
Dehidrogenlanish reaksiyasini eslatmasdan alkenlar haqida gapirishni davom ettira olmaysiz. Uni amalga oshirish uchun alkan olinadi, unda ikkita vodorod atomi yo'q qilinganidan keyin qo'sh bog'lanish paydo bo'lishi mumkin. Ya'ni metan bu reaksiyaga kirmaydi. Shuning uchun bir qator alkenlar etilendan boshlanadi. Reaksiya uchun maxsus shartlar - yuqori harorat va katalizator. Nikel yoki xrom (III) oksidi ikkinchisi sifatida harakat qilishi mumkin. Reaksiya natijasida tegishli miqdordagi uglerod atomlari va rangsiz gaz (vodorod) bo'lgan alken hosil bo'ladi.
Bu turkumdagi moddalarni olishning yana bir sanoat usuli bu alkinlarni gidrogenlashdir. Alkenlarni olish uchun bu reaktsiya yuqori haroratda va katalizator (nikel yoki platina) ishtirokida sodir bo'ladi. Gidrogenatsiya mexanizmi taqdim etilgan alkinning ikkita pi bogʻidan birini buzishga asoslanadi, shundan soʻng vodorod atomlari vayron qilingan joylarga qoʻshiladi.
Alkogol yordamida laboratoriya usuli
Eng oddiy va arzon usullardan biri bu molekulyar suvsizlanish, ya'ni suvni yo'q qilishdir. Reaksiya tenglamasini yozayotganda, u Zaytsev qoidasiga muvofiq amalga oshirilishini esga olish kerak: vodorod eng kam vodorodlangan uglerod atomidan ajralib chiqadi. Harorat 150 ° C dan yuqori bo'lishi kerak. Katalizator sifatida siz gigroskopik xususiyatlarga ega (namlikni tortib olishga qodir), masalan, sulfat kislotadan foydalanishingiz kerak. Gidroksil guruhi va vodorodning ajralish joyida qo'sh bog' hosil bo'ladi. Reaksiya natijasi mos keladigan alken va bitta suv molekulasi bo'ladi.
Laboratoriya asosidagi halo hosilalari
Yana ikkita laboratoriya usuli mavjud. Birinchisi, tarkibida bitta halogen atomiga ega bo'lgan alkan hosilalariga ishqor eritmasining ta'siri. Bu usul degidrogalogenlash, ya'ni yettinchi guruhning metall bo'lmagan elementlari (ftor, brom, xlor, yod) bilan vodorod birikmalarini yo'q qilish deb ataladi. Reaktsiya mexanizmini amalga oshirish, avvalgi holatda bo'lgani kabi, qoidaga muvofiq davom etadiZaitsev. Katalitik sharoit spirtli eritma va yuqori haroratdir. Reaksiyadan so'ng alken, gidroksidi metall elementning tuzi va galogen, suv hosil bo'ladi.
Ikkinchi usul avvalgisiga juda o'xshaydi. U tarkibida ikkita halogen bo'lgan alkan yordamida amalga oshiriladi. Bunday moddaga faol metall (sink yoki magniy) spirtli eritma va ko'tarilgan haroratda ta'sir qiladi. Reaksiya faqat ikkita qo‘shni uglerod atomida vodorod galogen bilan almashtirilsagina sodir bo‘ladi, agar shart bajarilmasa, qo‘sh bog‘hosil bo‘lmaydi.
Nega rux va magniyni olish kerak? Reaksiya jarayonida metall oksidlanadi, u ikkita elektronni berishi mumkin va ikkita halogen chiqariladi. Agar siz gidroksidi elementlarni olsangiz, ular spirtli eritmaning bir qismi bo'lgan suv bilan reaksiyaga kirishadilar. Beketov turkumidagi magniy va sinkdan keyingi metallarga kelsak, ular juda zaif bo'ladi.
