химический каталог




Начала органической химии. Книга первая

Автор А.Н.Несмеянов, Н.А.Несмеянов

бразования связи

С—Н, разная 98,5 ккал, значительно выше энергии образования связи

С—С, равной 81 ккал. Кроме того, и это, вероятно, еще более важно,

чем длиннее цепь атомов, тем более вероятна случайная кумуляция энергии в каком-либо пункте цепи. Поэтому высшие парафины термически менее устойчивы; их термический распад (крекинг) наступает уже при температуре около 450° С. Метан же подвергается термическому распаду при температуре выше 1400° С по уравнению:

2СН4 > C2II2 + ЗН2 ДЯ = +95 ккал

Это эндотермический процесс. Он положен в основу одного из путей промышленного получения ацетилена.

Этап при иагревапии до 500—600° С превращается в этилен:

с2н6 —? с2н4 + н2

Реакция, возможно, идет через стадии разрыва углеродной цепи на два метила, потери метилами водорода и соединения образовавшихся метиленов в этилен.

Углеводороды, содержащие более или менее длинную цепь атомов углерода, разрываются в любом случайном месте цепи, и осколки (радикалы) перераспределяют водород так, что получается смесь эквимолекулярных количеств алканов и олефинов, например:

СН3(СН2)4СН3 ~> СНз + CH2CH2CH2CH2CH3 --> CH3CH2-f СН2СН2СН0СН3 — J СНзСНгСНа 4- СН2СН2СН3 —

СН4 + СНа=СН—СНаСН2СИа * С2Н6 + СНа=СН—СНаСНз ?> СН2=СН2 + CHsCHjGHaCHs

GH3CH2CH3 + СН2=СНСНз

Реакция крекинга тяжелых фракций нефти в огромных масштабах используется для получения богатых олефинами более легких фракций — бензинов, обладающих высоким октановым числом, и газообразных углеводородов, из которых особенно ценны с точки зрения химического использования олефины. Крекинг проводят или термически, пропуская нефтепродукты через металлические трубчатки при температуре 500— 700° С и различном давлении, или каталитически.

Под действием твердого хлористого алюминия уже при нагревании смеси до невысокой температуры рвутся углеродные цепи, причем высшие парафины, так же как при высокой температуре, превращаются в смесь низших парафинов и олефинов. Высокотемпературный крекинг включает, кроме того, процессы циклизации парафинов в более прочные циклоал-каны и в особенно прочные ароматические углеводороды.

Каталитический крекинг на алюмосиликатных катализаторах, введенный в практику Гудри (США, 1934 г.) и все более распространяющийся, дает более высокий, чем термический крекинг, выход низкокипящих фракций, причем бензин получается с очень высоким октановым числом (до 80). В качестве катализаторов применяются природные или искусственные алюмосиликаты при температуре порядка 500° С. Алюмосиликаты действуют в этих условиях как кислотные катализаторы.

Механизмы двух типов крекинга различны: термический крекинг протекает гомолитически (стр. 25), с разрывом цепи на свободные радикалы, каталитический — гетеролитически, с образованием ионов (в приведенной выше схеме не отмечено). Этим объясняется разное соотношение отдельных углеводородов в продуктах термического и каталитического крекинга.

5. Галоидирование. Невозбужденный хлор и бром пе реагируют с алканами. Если же хлор или бром возбудить освещением (молекула галоида при этом разрывается на атомы), происходит замещение

водорода на галоид. Эта реакция, открытая Дюма, названа им металепсией. Итоговые результаты хлорирования метана можно выразить серией

уравнений:

СН4 + С]2 —> CHsCl + НС1

хлористый метил

СН4 4- 2С12 > СНаС13 -f 2IIG1

хлористый ' метилен

СН4 4- ЗС12 -—? СНС18 4- 3HG1 хлороформ

СН4 + 4С12 > ССЦ 4- 4IIG1

четыреххлори-стый углерод

О ролл свободного атома галоида и цепном механизме реакции см. в разделе о галоидпроизводных (стр. 77). Здесь можно дать лишь предварительное понятие о цепном механизме реакции:

С12 —? 2СЬ

(фотолиз молекулы хлора)

СП4 4- СЬ >? СНз- 4- НС1

СНз« + С12 > СН3С1 4- СЬ

Атомарный хлор, полученный в результате фотолиза молекулярного хлора, в отличие от последнего реагирует с метаном, вырывая атом водорода, с образованием HG1. Освобождающийся свободный радикал — метил — в высшей степени реакционноспособиая частица, которая при встрече с молекулой хлора отрывает один атом хлора, образуя хлористый метил. Остающийся свободный второй атом хлора снова реагирует с метаном и т. д.

Хлорирование метана, особенно с целью получения четыреххлористог© углерода, производится в промышленном масштабе.

Хлорируются (и бромируются) все алканы, причем хлор вступает в случайные места молекулы. Низшие алканы (до С3Н8) могут быть полностью прохлорированы (до С3С18), высшие при этом разрываются по углерод-углеродной связи (хлоринолиз):

уС-С^ 4-;С12 —> ^СС1 4- С1С^

Иодировать предельные углеводороды не удается. Можно осуществить их прямое фторирование, действуя фтором, выделяющимся при электролизе на катоде, или фторируя при помощи GoF3, отдающего один атом фтора.

6. Нитрование. При температурах около 500° С метан при действии азотной кислоты, а также двуокиси азота нитруется. Эту реакцию

можно выразить итоговым уравнением:

СН4 + HN03 —>? CH3N02 4- Н20

Получаемый иитрометап находит применение в синтезе взрывчатых веществ и как растворитель. Этан в эт

страница 28
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255

Скачать книгу "Начала органической химии. Книга первая" (10.72Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение на пусконаладку
прикольные часы для охотника
обучение флористике с последующим трудоустройством
стелажи для магазинов

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)