Ενυδάτωση του προπυλενίου: αντίδραση Εξίσωση

Οργανικές ουσίες έχουν σημαντική θέση στη ζωή μας. Αυτοί είναι οι κύριοι πολυμερή συνιστώσα που είναι όλα γύρω μας: είναι πλαστικές σακούλες, και καουτσούκ, καθώς επίσης και πολλά άλλα υλικά. Πολυπροπυλένιο καλύπτει αυτή η σειρά δεν είναι το τελευταίο βήμα. Είναι επίσης περιλαμβάνεται στα διάφορα υλικά και χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες όπως οι κατασκευές, ένα σπίτι χρήση ως υλικό για πλαστικά ποτήρια και άλλα μικρά (αλλά όχι σε κλίμακα παραγωγής) χρειάζεται. Πριν μιλήσουμε για μια τέτοια διαδικασία, όπως την ενυδάτωση του προπυλενίου (με την οποία, από τον τρόπο, μπορούμε να πάρουμε ισοπροπυλική αλκοόλη), δείτε την ιστορία της ανακάλυψης αυτού του ουσιαστικού περιεχομένου για τη βιομηχανία.

ιστορία

Ως εκ τούτου, η ημερομηνία έναρξης του προπυλενίου δεν το κάνει. Ωστόσο, πολυμερές της - πολυπροπυλένιο γραμμής, έχει πραγματικά άνοιξε το 1936 από τον διάσημο Γερμανό χημικό Otto Bayer. Βέβαια, θεωρητικά, ήταν γνωστό ως κάποιος μπορεί να πάρει ένα τόσο σημαντικό θέμα, αλλά στην πράξη αυτό δεν είναι επιτυχής. Πέτυχε μόνο στα μέσα του εικοστού αιώνα, όταν γερμανική και ιταλική χημικοί και Ziegler Nutt άνοιξε ακόρεστου υδρογονάνθρακα καταλύτη πολυμερισμού (που έχει έναν ή περισσότερους διπλούς δεσμούς), το οποίο είναι στη συνέχεια και ονομάζεται: Ziegler-Natta καταλύτες. Μέχρι αυτό το σημείο ήταν απολύτως αδύνατο να γίνει η αντίδραση πολυμερισμού των ουσιών αυτών έχει πάει. Ήταν γνωστή αντίδραση πολυσυμπύκνωσης, όταν ο καταλύτης χωρίς να επηρεάζεται η ουσία που συνδέεται με την αλυσίδα του πολυμερούς, σχηματίζοντας έτσι παραπροϊόντα. Αλλά με ακόρεστων υδρογονανθράκων δεν πετυχαίνουν.

Μια άλλη σημαντική διαδικασία που σχετίζεται με αυτήν την ουσία, ήταν ενυδάτωση του. Προπυλένιο κατά την έναρξη της χρήσης της ήταν αρκετά. Και όλα αυτά χάρη στις επινόησε διάφορες εταιρείες επεξεργασίας πετρελαίου και φυσικού αερίου το προπένιο θεραπεία (επίσης μερικές φορές αναφέρεται ως περιγράφεται μια ουσία). Η πυρόλυση του αργού πετρελαίου ήταν ένα υποπροϊόν, και όταν αποδείχθηκε ότι ένα παράγωγο αυτού, ισοπροπυλική αλκοόλη, είναι η βάση για τη σύνθεση πολλών χρήσιμων ουσιών για την ανθρωπότητα, πολλές εταιρείες, όπως για παράδειγμα από την BASF, κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μέθοδο παραγωγής τους και ξεκίνησε μια μαζική εμπόριο στο πλαίσιο αυτό. Προπυλένιο Ενυδάτωση δοκιμάστηκε και εφαρμόστηκε πριν από τον πολυμερισμό είναι ο λόγος ακετόνη, υπεροξείδιο του υδρογόνου, ισοπροπυλαμίνη άρχισε νωρίτερα για την παραγωγή πολυπροπυλενίου.

Μια πολύ ενδιαφέρουσα διαδικασία του διαχωρισμού των προπένιο από το πετρέλαιο. Είναι να τον έχουμε τώρα.

Απομόνωση του προπυλενίου

Στην πραγματικότητα, σε μια θεωρητική κατανόηση της βασικής μεθόδου είναι η μία μόνο διαδικασία: λάδι πυρόλυσης και συνδέονται αέρια. Τώρα, όμως, η τεχνολογία εφαρμογές - απλά μια θάλασσα. Το γεγονός είναι ότι κάθε εταιρεία προσπαθεί να αποκτήσει έναν μοναδικό τρόπο και την προστασία των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας και άλλες παρόμοιες εταιρείες ψάχνουν επίσης για τους δικούς τους τρόπους για να κάνει ακόμα και να πωλούν προπένιο ως πρώτη ύλη ή να το μετατρέψει σε μια ποικιλία προϊόντων.

Πυρόλυση ( «Pyro» - φωτιά «Lys» - καταστροφή) - διαδικασία αποσύνθεσης χημική περίπλοκη και μεγάλα μόρια σε μικρότερα υπό την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας και του καταλύτη. Λάδι, όπως είναι γνωστό, είναι ένα μίγμα υδρογονανθράκων αποτελείται από φως, μεσαία και βαριά κλάσματα. Από το πρώτο, το πολύ χαμηλού μοριακού βάρους, και είναι προπένιο και αιθάνιο στην πυρόλυση. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται σε ειδικούς κλιβάνους. Στις πιο προηγμένες κατασκευαστές της τεχνολογίας διαδικασία είναι διαφορετική: μερικοί άμμος χρησιμοποιείται ως ψυκτικό υγρό, από την άλλη - χαλαζία, και άλλοι - κοκ? Μπορείτε, επίσης, να διαιρέσει το φούρνο στη δομή τους: υπάρχουν σωληνοειδή και συμβατικών, όπως ονομάζονται αντιδραστήρες.

Αλλά η διαδικασία της πυρόλυσης παράγει αρκετά καθαρό στήριγμα, όπως, εκτός από τον ίδιο, εκεί σχηματίζεται μια μυριάδα των υδρογονανθράκων, το οποίο στη συνέχεια πρέπει να διαιρέσει τους τρόπους αρκετά υψηλής έντασης ενέργειας. Ως εκ τούτου, για να ληφθεί ένα καθαρό υλικό, όπως χρησιμοποιείται για την αφυδρογόνωση αλκανίων που ακολουθείται από ενυδάτωση: στην περίπτωσή μας - προπάνιο. Καθώς και η διαδικασία πολυμερισμού που περιγράφεται παραπάνω απλά δεν θα συμβεί. Διάσπαση από molkuly υδρογόνο περιοριστικά υδρογονάνθρακα λαμβάνει χώρα υπό τη δράση των καταλυτών οξειδίου του τρισθενούς χρωμίου και οξείδιο του αργιλίου.

Αλλά πριν προχωρήσουμε στην ιστορία για το πώς η διαδικασία ενυδάτωσης, να δούμε τη δομή των ακόρεστων υδρογονανθράκων μας.

Ειδικά δομή προπυλενίου

Προπεν ίδια - μόνο το δεύτερο μέλος ενός αριθμού των αλκενίων (υδρογονανθράκων με έναν διπλό δεσμό). Για ευκολία, είναι η δεύτερη μόνο στο αιθυλένιο (από τις οποίες, όπως μπορείτε να μαντέψετε, να κάνει πολυαιθυλένιο - το βάρος του πολυμερούς στον κόσμο). Στη φυσιολογική κατάσταση προπεν - αερίου ως «σχετική» της οικογένειας των αλκανίων, προπανίου.

Αλλά μια σημαντική διαφορά προπανίου από προπένιο - είναι ότι το τελευταίο έχει στη σύνθεσή του έναν διπλό δεσμό, το οποίο αλλάζει ριζικά χημικές ιδιότητές του. Επιτρέπει τη σύνδεση σε ένα μόριο ακόρεστου υδρογονάνθρακα άλλων ουσιών, όπου μια ένωση που λαμβάνεται με εντελώς διαφορετικές ιδιότητες είναι συχνά πολύ σημαντικό για τη βιομηχανία και οικιακών.

Ήρθε η ώρα να μιλήσουμε για τη θεωρία της αντίδρασης, η οποία, στην πραγματικότητα, το θέμα αυτού του άρθρου. Στην επόμενη ενότητα, θα μάθετε ότι διαμορφώνεται ένα από τα πιο εμπορικά σημαντικών προϊόντων, και πώς αυτή την αντίδραση και ποιες είναι οι αποχρώσεις σε αυτό, όταν προπυλενίου ενυδάτωση.

Η θεωρία της ενυδάτωσης

Κατ 'αρχάς, ας στραφούμε σε μια πιο γενική διαδικασία - ενυδάτωσης - το οποίο περιλαμβάνει επίσης την ανωτέρω περιγραφείσα αντίδραση. Αυτή η χημική μετατροπή, η οποία συνίσταται στην ενώνει τα μόρια του διαλύτη στα μόρια της διαλυμένης ουσίας. Ετσι μπορούν να σχηματίσουν ένα νέο μόριο, ή τις λεγόμενες διαλυτώματα, - σωματίδια αποτελούμενα από τα μόρια διαλυμένης ουσίας και διαλύτη συναφή ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση. Μας ενδιαφέρει μόνο το πρώτο είδος των υλικών, γιατί όταν η ενυδάτωση του προπυλενίου σχηματίζεται κατά προτίμηση τέτοιο προϊόν.

Στην ανωτέρω μέθοδο επιδιαλύτωση μόρια διαλύτη συνδέονται με το διαλυμένη ουσία, που λαμβάνεται νέα ένωση. Στην οργανική χημεία πλεονεκτικά σχηματίζονται κατά τη διάρκεια αλκοόλες ενυδάτωση, κετόνες και αλδεΰδες, αλλά υπάρχουν μερικές άλλες περιπτώσεις, όπως ο σχηματισμός γλυκολών, αλλά δεν θα συζητηθούν. Στην πραγματικότητα, αυτή η διαδικασία είναι πολύ απλή, αλλά την ίδια στιγμή είναι αρκετά περίπλοκη.

μηχανισμό ενυδάτωσης

Διπλό δεσμό, όπως είναι γνωστό, αποτελείται από δύο τύπους ατομικής ομολόγων: pi και σίγμα δεσμούς. Pi-δεσμός σπάσει κατά την ενυδάτωση πάντα την πρώτη αντίδραση, καθώς είναι λιγότερο ισχυρή (έχει μία μικρότερη ενέργεια σύνδεσης). Κατά ρήξη του σχηματίζει δύο κενών τροχιακά των δύο γειτονικά άτομα άνθρακα που μπορούν να σχηματίσουν νέα ομόλογα. Ένα μόριο νερού που υπάρχει στο διάλυμα με τη μορφή δύο σωματίδια ιόντος υδροξειδίου και πρωτονίων, ικανά να ενούνται εξερράγη διπλού δεσμού. Όπου το ιόν υδροξειδίου είναι προσαρτημένο στο κεντρικό άτομο άνθρακα και το πρωτόνιο - στο δεύτερο ακραία. Έτσι, στην ενυδάτωση του προπυλενίου σχηματίζεται κυρίως 1-προπανόλη, ή ισοπροπυλική αλκοόλη. Αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό θέμα, δεδομένου ότι είναι δυνατόν να επιτευχθεί οξείδωση της ακετόνης, που χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες στον κόσμο μας. Μας λένε ότι σχηματίζεται κατά κύριο λόγο, αλλά αυτό δεν είναι αλήθεια. Πρέπει να πω αυτό: το μόνο προϊόν που σχηματίζεται με ενυδάτωση των προπυλενίου, και αυτό - ισοπροπυλική αλκοόλη.

Αυτό, φυσικά, όλες οι λεπτές αποχρώσεις. Στην πραγματικότητα, τα πάντα μπορεί να είναι πολύ πιο εύκολο να περιγραφεί. Και τώρα ξέρουμε πώς να γράψετε ένα σχολείο διάρκεια της διαδικασίας, όπως η ενυδάτωση του προπυλενίου.

Αντίδραση: πώς συμβαίνει

Στη χημεία για να υποδηλώσει τα πάντα είναι απλή: με τη βοήθεια της εξίσωσης της αντίδρασης. Αυτή η χημική μετατροπή της ύλης υπό συζήτηση μπορεί να περιγραφεί με αυτόν τον τρόπο. Ενυδάτωση του προπυλενίου, η εξίσωση της αντίδρασης είναι πολύ απλή και πραγματοποιείται σε δύο στάδια. Πρώτα το σπάσιμο του π-δεσμού, μέρος ενός διπλού. Στη συνέχεια, το μόριο νερού υπό την μορφή δύο σωματίδια υδροξειδίου του ανιόντος και κατιόντος υδρογόνου, κατάλληλο για προπυλενίου μόριο που έχει τον ενεργό χρόνο της δύο κενών θέσεων για να σχηματίσουν δεσμούς. Ιόν υδροξειδίου σχηματίζει ένα δεσμό με το άτομο άνθρακα λιγότερο υδρογονώθηκε (δηλαδή με, με την οποία μια ελάχιστη ποσότητα άτομα υδρογόνου), και ένα πρωτόνιο, αντίστοιχα, - με το υπόλοιπο ακραία. Έτσι, ένα μόνο προϊόν του: περιορίζοντας την μονοϋδρική αλκοόλη είναι ισοπροπανόλη.

Πώς να καταγράψετε μια απάντηση;

Τώρα θα μάθουμε πώς να γράψει τη γλώσσα της χημικής αντίδρασης, αντανακλώντας μια διαδικασία όπως η ενυδάτωση του προπυλενίου. Ένας τύπος που είναι χρήσιμη για εμάς: _CH2 = CH - CH _3. Αυτή είναι η φόρμουλα της πρώτης ύλης - προπένιο. Όπως μπορείτε να δείτε, έχει ένα διπλό δεσμό υποδεικνύεται από το σύμβολο «=», και σε αυτόν τον τόπο θα prisoednyatsya νερό όταν θα συμβεί η ενυδάτωση του προπυλενίου. εξίσωση αντίδρασης μπορεί να γραφτεί ως: _CH2 = CH - CH ₃ + _Η2Ο = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. Η ομάδα υδροξυλίου στη παρένθεση σημαίνει ότι αυτό το τμήμα δεν είναι στο επίπεδο του τύπου, και κάτω ή πάνω. Εδώ δεν μπορούμε να δείξουμε τις γωνίες μεταξύ των τριών ομάδων, που εκτείνεται από τη μέση άτομο άνθρακα, αλλά λένε ότι είναι περίπου ίσες μεταξύ τους και να κάνουν μέχρι και 120 μοίρες.

Σε περίπτωση που χρησιμοποιείται;

Έχουμε ήδη αναφέρει ότι ελήφθη κατά τη διάρκεια της ουσίας αντιδράσεως χρησιμοποιείται ευρέως για τη σύνθεση των άλλων ζωτικών ουσιών σε εμάς. Είναι πολύ παρόμοιο σε δομή με ακετόνη, από την οποία διαφέρει μόνο στο ότι αντί να στέκεται εκεί κετο gidroksogrupp (δηλαδή, άτομο οξυγόνου συνδεδεμένο με ένα διπλό δεσμό σε ένα άτομο αζώτου). Όπως είναι γνωστό, η ίδια ακετόνη χρησιμοποιείται σε βερνίκια και διαλύτες, αλλά επιπλέον, χρησιμοποιείται ως αντιδραστήριο για περαιτέρω σύνθεση των πιο πολύπλοκων ουσιών όπως πολυουρεθάνες, επόξυ ρητίνη, οξικό ανυδρίτη , και ούτω καθεξής.

αντίδραση που παράγει ακετόνη

Θεωρούμε ότι είναι χρήσιμο να περιγράψουμε το μετασχηματισμό της ισοπροπυλικής αλκοόλης, ακετόνης, ιδίως δεδομένου ότι αυτή η αντίδραση δεν είναι τόσο περίπλοκη. Κατ 'αρχάς, προπανόλη και εξατμίστηκε στους 400-600 βαθμούς Κελσίου oksilyayut οξυγόνου σε ειδική καταλύτη. Ένα πολύ καθαρό προϊόν λαμβάνεται με διεξαγωγή της αντίδρασης σε ένα πλέγμα αργύρου.

εξίσωση αντίδρασης

Εμείς δεν θα πάει σε λεπτομέρειες του μηχανισμού αντίδρασης για την οξείδωση των προπανόλης σε ακετόνη, δεδομένου ότι είναι πολύ περίπλοκη. Confine συμβατικά εξίσωση χημικής μετατροπής: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + _Η2Ο Όπως δείχνεται στο Σχήμα όλα αρκετά απλή, αλλά είναι απαραίτητο να πάει βαθύτερα στη διαδικασία, και θα αντιμετωπίσει μια σειρά από δυσκολίες.

συμπέρασμα

Γι 'αυτό και αποσυναρμολογηθεί η διαδικασία ενυδάτωσης του προπυλενίου και την εξίσωση για την αντίδραση μελετήθηκε και ο μηχανισμός της εμφάνισής της. Θεωρείται οι τεχνολογικές αρχές αποτελούν τη βάση των πραγματικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στον κλάδο. Όπως αποδείχθηκε, δεν είναι πολύ περίπλοκο, αλλά έχουν ένα πραγματικό όφελος για την καθημερινή μας ζωή.