Hidratacijos iš propileno: lygtis reakcija

Organinės medžiagos turi svarbią vietą mūsų gyvenime. Jie yra pagrindiniai komponentų polimerai, kurie yra visur aplink mus: tai plastikiniai maišeliai ir gumos, taip pat daug kitų medžiagų. Polipropilenas apima šioje serijoje yra ne paskutinis žingsnis. Jis taip pat yra įtrauktos į įvairių medžiagų ir yra naudojamas daugelyje pramonės šakų, pavyzdžiui, statybos, namų naudojimui kaip plastikinių indelių ir kitų mažų (bet ne masto gamybą) materialiniai poreikiai. Prieš kalbame apie tokio proceso, kaip propileno hidratacijos (pagal kurį, beje, mes galime gauti izopropilo alkoholį), pažvelgti į šio eterinio medžiagos atradimą už pramonės istorijoje.

istorija

Kaip, pavyzdžiui, atidarymo data propileno nėra. Tačiau jos polimerų - polipropileno -was tikrųjų atvėrė 1936 metais garsaus vokiečių chemikas Otto Bayer. Žinoma, teoriškai, jis buvo žinomas kaip vienas gali gauti tokį svarbų klausimą, tačiau praktikoje tai nėra sėkmingas. Tai pavyko tik vidurio XX amžiuje, kai vokiečių ir italų chemikų ir Ziegler Nutt atidaryta nesočiųjų angliavandenilių polimerizacijos katalizatorius (turintys vieną ar daugiau dvigubų jungčių), kuris vėliau ir pavadino: Ziegler-Natta katalizatoriai. Iki šio taško ji buvo visiškai neįmanoma padaryti polimerizacijos reakcija tokių medžiagų nuėjo. Jie buvo žinomi polikondensaciją reakciją, kai katalizatorius, nepažeidžiant pobūdžio prijungtas prie polimero grandinėje, tokiu būdu susidarant šalutinių produktų. Bet su nesotieji angliavandeniliai, tai nepavyks.

Kitas svarbus procesas, susijęs su šios medžiagos, buvo jo hidrataciją. Propileno per jo naudojimo pradžios buvo gana daug. Ir visa tai dėka su išgalvotu įvairių naftos ir dujų perdirbimo įmonių išgydyti propeno (taip pat kartais vadinamas taip, kaip aprašyta medžiaga). Žalios naftos krekingo buvo šalutinis produktas, ir kai paaiškėjo, kad darinys, izopropilo alkoholis, yra už daugelio naudingų medžiagų žmonijai, daugelis kompanijų, tokių kaip BASF sintezės pagrindas, patentuota jų gamybos būdą ir pradėjo masiškai prekybą šioje srityje. Propileno hidratacija buvo išbandyti ir taikomi iki polimerizacijai, kodėl acetonas, vandenilio peroksidas, izopropilamino prasidėjo anksčiau gaminti polipropileną.

Labai įdomus procesas atskyrimo propileno iš naftos. Tai jam dabar mes savo ruožtu.

Izoliavimas propileno

Tiesą sakant, į teorinio supratimo pagrindinio metodas yra tik vienas procesas: pirolizės alyvos ir susijusios dujos. Bet dabar technologijų diegimas - tik jūra. Faktas yra tai, kad kiekviena bendrovė siekia gauti unikalų būdą ir apsaugoti jos patentų ir kitų panašių įmonės taip pat ieško savo būdų, kaip dar padaryti ir parduoti propeno kaip žaliava arba pasukite jį į įvairių produktų.

Pirolizės ( "Pyro" - ugnis "Lys" - sunaikinimas) - cheminis skilimas procesas sudėtingas ir didelės molekulinės masės molekulėms į mažesnius pagal aukštos temperatūros ir katalizatoriaus įtaką. Aliejus, kaip yra žinoma, yra angliavandeniliai, mišinys sudarytas iš šviesos, vidutinės ir sunkios frakcijas. Nuo pirmojo, labai mažos molekulinės masės, ir yra propeno ir etano į pirolizės. Šis procesas yra atliekamas specialių krosnyse. Be pažangiausių gamintojų gamybos technologija skiriasi: kai smėlis naudojamas kaip aušinimo skysčio, kitas - kvarcas, ir kiti - kokso; Jūs taip pat galite padalinti orkaitę savo struktūra: yra kanalėlių ir tradicinių, kaip jie vadinami reaktorius.

Bet pirolizės procesas gamina pakankamai švarus paspara, kaip, be jo, yra sudaryta iš angliavandenilių, daugybė, o tada padalinti gana daug energijos suvartojančių būdų. Todėl, siekiant gauti gryną medžiagą, kaip jis naudojamas alkanų sekė hidratacijos dehidrogenaciją: mūsų atveju - propaną. Taip pat aprašyta polimerizacijos procesas aukščiau tik neatsitinka. Skaldymas iš vandenilio molkuly ribojančia angliavandenilio įvyksta pagal katalizatorių trivalenčio chromo oksido ir aliuminio oksido veiksmų.

Tačiau prieš pereinant prie, kaip hidratacijos proceso istorija, pažvelgti į mūsų nesotieji angliavandeniliai, struktūrą.

Ypač propileno struktūra

Propen pati - tik antras narys nuo olefinų polimerai (angliavandenilių, turinčių vieną dvigubą jungtį) skaičius. Kad būtų lengviau, jis nusileidžia tik etileno (iš kurios, kaip jums gali atspėti, kad polietilenas - polimerinė masė pasaulyje). Be įprastų valstybinių propen - dujos kaip jo "giminaitis" iš alkanų šeima, propano.

Bet didelis skirtumas propano propeną - yra tai, kad pastaroji savo sudėtimi turi dvigubą jungtį, kuri radikaliai keičia savo chemines savybes. Ji leidžia prisijungti prie nesočiųjų angliavandenilių kitų medžiagų molekulės, kuriuo gaunami visiškai skirtingų savybių junginys yra dažnai labai svarbus pramonės ir namų ūkio.

Atėjo laikas kalbėti apie reakcijos teorija, kuri, tiesą sakant, šio straipsnio tema. Kitame skyriuje jūs sužinosite, kad suformuota viena iš labiausiai komerciškai svarbių produktų ir kaip tai reakcija ir kokie niuansai jame kai propileno hidratacija.

Iš hidratacijos teorija

Norėdami pradėti, mums kreiptis į bendresnio procese - solvatacijos - kuri taip pat apima pirmiau apibūdintą reakciją. Ši cheminė konversijos, kuris susideda iš jungiančia tirpiklio molekulių tirpinio masę molekulių. Tokiu būdu jie gali sudaryti naują molekulę, arba vadinamųjų solvatų, - dalelės, susidedančios iš ištirpusių molekulių ir tirpiklių susijusią elektrostatinis sąveiką. Esame suinteresuoti tik pirmos rūšies medžiagų, nes kai propileno hidratacija yra pageidautina suformuota tokį produktą.

Pirmiau metodas solvatacijos tirpiklių molekulės yra pritvirtintas prie tirpinio, gauti naują junginį. Organinės chemijos naudingai susiformavo per hidratacijos alkoholių, ketonų ir aldehidų, tačiau yra keletas kitais atvejais, pavyzdžiui, glikolio formavimo, tačiau jie nebus aptariami. Iš tiesų, šis procesas yra labai paprastas, bet tuo pačiu metu yra gana sudėtinga.

hidratacijos mechanizmą

Dviguba jungtis, kaip yra žinoma, susideda iš dviejų tipų atominių obligacijos: pi ir sigma obligacijas. Pi-jungtis suskaidytas nuo hidratacijos visada pirmąjį reakciją, nes ji yra silpnesnis (turi mažesnį surišimo jėgos). Jos plyšimo sudaro dvi laisvas orbitalės dviejų gretimų anglies atomų, kurios gali sudaryti naujų obligacijas. Vandens molekulė, kuri egzistuoja tirpalu, dviejų dalelių hidroksido jonų ir protonų, galinčių forma, jungiančia sprogo dvigubą jungtį. Kur hidroksido jono yra pritvirtintas prie centrinės anglies atomo ir protonų - į antrąjį tolimiausio. Taigi, propileno hidratacijos yra suformuotas daugiausia 1-propanolio, arba izopropilo alkoholio. Tai labai svarbus dalykas, nes tai yra įmanoma gauti oksidaciją acetonu, naudojamas dideliais kiekiais mūsų pasaulyje. Mums sako, kad jis yra suformuotas daugiausia, bet tai nėra tiesa. Turiu pasakyti, tai: vienintelis produktas suformuotas hidratacijos propileno, o tai - izopropilo alkoholis.

Tai, žinoma, visi subtilybes. Tiesą sakant, viskas gali būti daug lengviau aprašyti. Ir dabar mes žinome, kaip rašyti mokyklinę kursą procesą, pavyzdžiui, iš propileno hidrataciją.

Veikimas: kaip tai atsitinka

Chemijos, žymint viskas yra paprasta: su reakcijos lygtį pagalba. Tai cheminė transformacija klausimu diskutuojama galima apibūdinti šį būdą. Hidratacija propileno, reakcijos lygtis yra labai paprastas ir vyksta dviem etapais. Pirma kad PI obligacijų, dalį dvigubas. Tada vandens molekulė į dviejų dalelių hidroksido anijonu ir vandenilio katijonas, tinkamų propileno molekulė, turinti aktyvų laiko dviejų laisvų vietų formuoti obligacijas forma. Hidroksido jono sudaro jungtį su anglies atomu, mažiau hidrintas (t.y., prie kurio minimalus dydis iš vandenilio atomų) atitinkamai, ir protonų,, - su likusiu ekstremalios. Tokiu būdu, vienas produktas iš: apriboti į monohidroksiliams alkoholio yra izopropanolis.

Kaip įrašyti atsakymą?

Dabar mes išmokti rašyti cheminės reakcijos kalbą, atspindinčius procesą, pavyzdžiui, iš propileno hidrataciją. Formulė, kad yra naudinga mus: _CH2 = CH - _CH3. Tai yra pradinės medžiagos formulė - propeno. Kaip matote, ji turi dviguba jungtis žymima ženklu "=", o šioje vietoje bus prisoednyatsya vandens, kai įvyks propileno hidratacija. Reakcijos lygtis gali būti parašyta, kaip: CH = CH ₂ - _CH3 + H ₂ O = _CH3 - CH (OH) - _CH3. Hidroksilo grupė, skliausteliuose reiškia, kad ši dalis yra ne, kurio formulė plokštumoje, ir žemiau arba aukščiau. Čia mes negalime parodyti skirtumus tarp trijų grupių kampus, nusidriekusi nuo vidurinės anglies atomo, bet pasakyti, kad jie yra maždaug lygi tarpusavyje ir praskiedžiama iki 120 laipsnių.

Kur jis naudojamas?

Mes jau minėjome, kad gautos reakcijos medžiagos žinoma plačiai naudojamos kitų gyvybiškai svarbių medžiagų į mūsų sintezei. Tai yra labai panašios struktūros acetonu, iš kurio jis skiriasi tik tuo, kad vietoj stovi gidroksogrupp keto (ty, deguonies atomą, prijungtą dviguba jungtimi prie azoto atomo). Kaip yra žinoma, pati acetonas yra naudojamas lakų ir tirpiklių, bet be to, ji yra naudojama kaip tolesnių sintezės daugiau sudėtinių medžiagų, tokių kaip poliuretanų, epoksidinės dervos, reagentu acto rūgšties anhidridu , ir taip toliau.

acetonas gaminti reakcija

Mes manome, kad tai yra naudinga apibūdinti izopropilo alkoholio, acetono transformaciją, juolab, kad ši reakcija yra ne taip sudėtinga. Pradėti, propanolio ir išgarinamas 400-600 laipsnių Celsijaus oksilyayut deguonies specialiame katalizatorius. Labai grynas produktas yra gaunamas reakcijos vykdymą sidabro tinklelio reakciją.

reakcijos lygtis

Mes neisiu į detales reakcijos mechanizmo propanolis oksidacijos acetonu, nes ji yra labai sudėtinga. Izoliuoti žinomų cheminių konversijos lygtį: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = _CH3 - C (O) - _CH3 + H ₂ O. Kaip parodyta schemoje visi gana paprasta, tačiau ji yra būtina eiti giliau į procesą, o ir mes susiduria su daug sunkumų.

išvada

Taigi mes išmontuoti propileno hidratacijos procesą ir už reakciją studijavo ir jos atsiradimo mechanizmą lygtį. Aptariami technologiniai principai yra faktinių vykstančių procesų pramonės pagrindas. Kaip paaiškėjo, jie nėra labai sudėtinga, tačiau turi realios naudos mūsų kasdieniame gyvenime.