Практикум по органической химии. Часть II. Реакции органических соединений. Дерябина Г.И - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

22
Крекинг – процесс термического разложения углеводородов, в основе
которого лежат реакции расщепления углеродной цепи крупных молекул с
образованием соединений с более короткой цепью. Термический и катали-
тический крекинг алканов являются основой переработки нефти.
При температуре 450–700 °С в молекулах алканов (условно,
RCH
2
CH
2
R') прежде всего гомолитически разрываются связи С–С (более
прочные связи С–Н при такой температуре в основном сохраняются). Об-
разовавшиеся радикалы R
•
и
•
CH
2
CH
2
R' в результате диспропорциониро-
вания превращаются в алканы RH и алкены CH
2
= CHR' с меньшим числом
углеродных атомов. В общем виде этот процесс можно выразить схемой:
C
n
H
2n+2
→ C
m
H
2m+2
+ C
p
H
2p
, где m + p = n
При более высокой температуре (свыше 1000 °С) происходит разрыв
не только связей С–С, но и более прочных связей С–Н. Например, терми-
ческий крекинг (пиролиз) метана используется для получения сажи (чис-
тый углерод) и водорода:
СН
4
→ C + 2H
2
При каталитическом крекинге процесс деструкции алканов сопровож-
дается реакциями их изомеризации и дегидрирования.
Изомеризация. Алканы нормального строения под влиянием катали-
заторов и при нагревании способны превращаться в разветвленные алканы
без изменения состава молекул, то есть вступать в реакции изомеpизации.
В этих pеакциях участвуют алканы, молекулы которых содержат не менее
4-х углеродных атомов. Например:
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
CH
3
CH
3
CH CH
2
CH
3
н-пентан
100 C, AlCl
3
2-метилбутан
o
Изомеризация н-алканов имеет важное значение для улучшения качества бензина,
поскольку разветвленные алканы повышают его детонационную устойчивость.
Дегидрирование. При нагревании алканов в присутствии катализато-
ров происходит их каталитическое дегидрирование – разрыв связей С−Н и
отщепление атомов водорода. Катализаторы – металлы (Pt, Pd, Ni, Fe) или
оксиды металлов (Cr
2
O
3
, Fe
2
O
3
, ZnO).
Строение продуктов дегидрирования зависит от условий реакции и
длины основной цепи в молекуле исходного алкана.
• Из низших алканов С
2
-С
4
при нагревании над Ni-катализатором
получают алкены:

Страницы