Oksidasi alkohol primer. Otrimannya dari roh Pada topik: Katalitik degidruvannya
Mekanisme dehidrasi roh ofensif (untuk kesederhanaan, etil alkohol diambil di pantat):
Alkohol dibawa ke tahap air (1) dengan alkohol terprotonasi, yang merupakan tahap disosiasi (2), memberikan molekul air dan ion karbon; kemudian tahap karbon (3) mengkonsumsi ion dan alkena.
Dalam peringkat seperti itu, sub-ikatan dibentuk dalam dua tahap: hilangnya gugus hidroksil dari viglyad [tahap (2)] dan hilangnya air (tahap (3)). Pada akhirnya, proses reaksi dari reaksi dehidrohalogenasi, dehidrasi dan halogen, dihasilkan secara instan.
Tahap pertama adalah kadar asam basa menurut Bronsted – Lowry (bagian 1.19). Saat mengeluarkan asam klorida dari air, misalnya, reaksi ofensif diamati:
Ion akan berpindah dari titik lemah ke dasar kuat berdasarkan pernyataan Ion Oksonium dari kekuatan utama kedua belah pihak, ternyata, bukan oleh sepasang elektron, karena dapat dihubungkan ke air. Alkohol juga dapat membalaskan atom dari pasangan elektron yang tidak terhubung, dan prinsip dasarnya didasarkan pada kebasaan air. Tahap pertama dari mekanisme yang diusulkan dapat paling baik diwakili oleh peringkat berikut:
Ini diubah dari ion bisulfat menjadi basa kuat (etil alkohol) dari larutan ion oksonium tersubstitusi menjadi alkohol terprotonasi.
Ini mirip dengan tahap (3) bukan vyshtovuvannya vіlnogo on vodnyu, tetapi transisinya ke yang paling kuat dari tahap yang jelas, tetapi sendiri ke
Demi kenyamanan, proses ini sering dibayangkan sebagai transfer proton dari satu penyerahan ke penyerahan berikutnya.
Ketiga reaksi bimbingan sama pentingnya, fragmen dari tahap kulit dapat dibalik; Seperti yang akan ditunjukkan di bawah, reaksi dering konfirmasi alkohol dari alkena (bagian 6.10). Rivnovaga (1) hancur dengan kuat ke kanan; tampaknya, asam sirchan mungkin lebih terionisasi dalam larutan alkohol. Osilasi konsentrasi yang jelas pada saat kulit ion karbonik bahkan lebih kecil, tingkat konsentrasi (2) sangat hancur. Pada saat yang sama, salah satu dari jumlah ion non-karbonik bereaksi sesuai dengan ekuivalen (3) alkena. Dalam kasus dehidrasi, alkena yang mudah menguap akan mulai muncul dari jumlah reaksioner, dan, dalam peringkat seperti itu, rivnovaga (3) akan berjalan ke kanan. Akibatnya, seluruh reaksi mencapai akhir.
Ion karbonat untuk membangun dirinya sebagai akibat dari disosiasi alkohol terprotonasi; saat mengisi daya banyak
Partikel netral Jelas, seluruh proses jauh lebih sedikit energik, lebih sedikit pendidikan ion karbon dari alkohol itu sendiri, dan beberapa di antaranya perlu dianggap sebagai bagian positif dari yang negatif. Pada tetes pertama, basa lemah (air) terjadi dalam bentuk asam karbonat (asam Lewis) secara signifikan lebih ringan, alasannya tidak lebih serius, ion hidroksil, yaitu Air adalah kelompok yang paling indah, yaitu, tidak , ion hidroksil. Telah ditunjukkan bahwa ion hidroksil mungkin tidak ditemukan dalam alkohol; Reaksi pemisahan tautan dalam alkohol dapat terjadi di semua jenis katalis asam, yang perannya, serta dalam pembentukan alkohol, dalam protonasi alkohol.
Nareshty, jejak kecerdasan, adalah disosiasi alkohol terprotonasi dalam bentuk terkecil dari solvasi ion karbonik (por. Rozd. 5.14). Energi untuk memotong cincin di batu bara - ciuman mengambil raket dari sejumlah besar cincin ion-dipol antara ion Karbon dan distributor polar.
Ion karbonat dapat masuk ke dalam reaksi yang berbeda; bagaimana melihat dari mereka, untuk berbaring dari pikiran eksperimental. Semua reaksi ion karbon berakhir dengan cara yang sama: bau busuk membubungkan beberapa elektron untuk menyimpan oktet atom bermuatan positif dalam karbon. Dalam hal ini, ia akan muncul sebagai atom dalam karbon, yang bermuatan positif oleh atom yang kekurangan elektron dalam karbon; beberapa elektronіv, persh zdіysnuvala zv'yazyv z zim vodnom, sekarang kita dapat menyetujui-tautan
Seluruh mekanisme akan menjelaskan katalisis asam selama dehidrasi. Menjelaskan mekanisme yang sama adalah fakta bahwa kemudahan dehidrasi alkohol berubah dalam seri primer kedua ketiga? Pertama-tama, perlu untuk mengubah rantai makanan, karena perlu untuk mengubah gaya ion karbon.
hidrasi alkena yang terpenting nilai janji MUNGKIN HIDRASI OLEFINIV. Pasokan air ke olefin dapat dilakukan dengan adanya asam klorida - hidrasi asam sulfat Karena ketika jumlah olefin dengan uap air dilewatkan melalui katalis fosfat 3Р04 pada aluminosilikat ...(ORGANICHNA )
alkohol teroksidasi
Ketika alkohol ditambang, dioksida diatur dalam karbon dan air: Ketika ada agen pengoksidasi besar - jumlah kromium, permangan, kalsium teroksidasi ditambahkan ke karbon dioksida, ketika ditemukan gugus hidroksil. pertama alkohol memberikan ketika aldehida teroksidasi, karena mudah untuk lulus ...(ORGANICHNA )
Oksidasi etil alkohol menjadi asam asetat.
Etil alkohol dioksidasi menjadi asam ocetic dan disuntikkan ke bakteri asam ocetic dari genus Gluconobacter dan Acetobacter. Tse chemoorganoheterotrophic gram negatif, tidak menyelesaikan perselisihan, palichkovodobn organіzmi, ruhomі atau neruhom. Keasaman bakteriologis dari nilai-nilai dikembangkan di antara mereka sendiri sesuai dengan ...(DASAR MIKROBIOLOGI)
Dehidrasi katalitik alkohol
Rekondisi alkohol dalam aldehida dan keton juga dapat dilakukan dengan dehidrogenasi - dengan melewatkan alkohol di atas katalis pemanas - baik pada 300 ° C: Pemulihan alkohol dari reagen organik magnesium(ORGANICHNA )
Alkohol dan alkohol
Hanya ethylovium alcohol (alcohol-syrets dan rectification), langsung dalam bentuk syruvina, dengan sebutir grain (grub atau non-grub) dibawa ke depan barang kena cukai. Alkohol teknis (bukan ethylovy) bukanlah komoditas cukai, yang dapat dibeli dari pohon atau produk nafto. Untuk cukai...(Aktivitas komersial Opodatkuvannya)
(ORGANICHNA )
Penambahan alkohol (dehidrasi):
Dalam kapasitas katalis dalam dehidrasi, reagen asam seperti sirchana dan asam fosfat, aluminium oksida, dll terbentuk. Prosedur untuk menetapkan paling sering dimulai dengan aturan Zaitsev (1875): ketika air disetujui, mudah untuk menemukan air dari atom paling terhidrogenasi saat ini dalam karbon ...(ORGANICHNA )
alkohol teroksidasi
Alkohol lebih mudah teroksidasi, lebih sedikit karbohidrat, dan pertama-tama, teroksidasi dalam karbon, ketika ada gugus hidroksil. Oksidator yang paling cocok di wastafel laboratorium adalah chromova sum. Di promislovostі - mengapur dengan adanya katalis. pertama...(ORGANICHNA )
Oksidasi etil alkohol menjadi asam asetat.
Etil alkohol dioksidasi menjadi asam ocetic dan disuntikkan ke bakteri asam ocetic dari genus Gluconobacter dan Acetobacter. Tse chemoorganoheterotrophic gram negatif, tidak menyelesaikan perselisihan, palichkovodobn organіzmi, ruhomі atau neruhom. Keasaman bakteriologis dari nilai-nilai dikembangkan di antara mereka sendiri sesuai dengan ...(DASAR MIKROBIOLOGI)
Degradasi katalitik parafin
Sebuah metode industri yang penting juga degradasi katalitik parafin di atas kromium oksida: Ada banyak metode laboratorium untuk reduksi olefin berdasarkan reaksi reagen tambahan (eliminasi): air, halogen(ORGANICHNA )
Keahlian: teknologi kimia
Departemen: Kimia anorganik dan teknologi kimia
KONFIRMASI
Kepala Departemen
_____________________) (Pidpis, Prizvische, nіtsіali)
"___" ____________ 20 p
ROBOT KURSOVA
Disiplin: Katalisis Industri
_______________________________
Pada topik: Katalitik Degidruvannya
________________________
Robot yang ditunjuk KR - 02068108 - 240100 - 2015
Mahasiswa Fazilova L.A.
Masuk 435
Kerivnik _______________ Kuznatsova . V.
Voronezh 2015 r
Pintu masuk
Katalis virus untuk proses dehidrasi hidrokarbon alkilaromatik.
Degradasi katalitik alkana
Pembentukan untuk dehidrasi katalitik alkana
Regenerasi katalis.
Daftar vikaris sastra dzherel
Pintu masuk
Dehidrogenasi - reaksi penguraian air menjadi molekul spoluk organik; terbalik, reaksi dering - gidruvannya. Perubahan tekanan di bidang dehidrasi penurunan suhu dan tekanan, termasuk pembubaran jumlah reaksioner. Katalis untuk reaksi hidrodinamik adalah dehidrogenasi logam 8B dan 1B pidgroup (nikel, platinum, paladin, medium, medium) dan oksida napivat (Fe 2 O 3, Cr 2 O 3, ZnO, MoO 3).
Proses degidruvannya banyak digunakan dalam sintesis organik industri:
1) dehidrogenasi alkohol untuk menghilangkan: formaldehida, aseton, metil keton, sikloheksanon.
2) dehidrogenasi senyawa alkilaromatik untuk menghilangkan: stirena, -metilstirena, viniltoluena, divinilbenzena.
3) dehidrogenasi parafin untuk menghilangkan: olefin (propylene, butylene dan isobutylene, isopentene, olefin lainnya) dan dynini (butadin dan isoprene)
Dehidrasi katalitik alkohol
Reaksi dehidrasi alkohol diperlukan untuk menghilangkan aldehida dan keton. Keton berasal dari alkohol sekunder, dan aldehida dari semangat pertama... Katalis dalam proses adalah medium, medium, chromium, zinc oxide, dll. Tentu saja, dalam kasus katalis modern, seng oksida lebih stabil dan tidak mengganggu aktivitas selama proses, karena memicu reaksi dehidrasi. V Zagalom viglyadі Reaksi degradasi alkohol dapat diwakili oleh peringkat berikut:
Di promislovosti dengan dehidrogenasi alkohol, polik seperti asetaldehida, aseton, metil keton dan sikloheksanon dihilangkan. Proses berjalan dalam aliran taruhan air. Nybilsh dengan proses ekstensi :
dehidrogenasi menjadi etanol gunakan catalytic converter kapal medium pada suhu 200 - 400 ° dan wakil atmosfer... Katalisnya adalah Al 2 O 3, SnO 2 atau serat karbon non-spesifik, pada setiap komponen medium atau medium. Suatu reaksi diberikan pada salah satu proses gudang Wacker, yaitu dengan metode industri penghilangan oktaldehida dari etanol dengan cara dehidrasi atau metode asam pengoksidasi.
dehidrogenasi menjadi metanol... Proses Denmark tidak sampai akhir proses, melainkan banyak dari yang sebelumnya dipandang sebagai proses yang menjanjikan untuk sintesis formaldehida, tetapi tidak perlu membalas dendam. Parameter proses diproses: suhu 600 - 900 ° , komponen aktif katalis adalah seng atau medium, silikon oksida, kemungkinan memulai reaksi dengan air peroksida, dll. Saat ini, sebagian besar formaldehida dalam cahaya diperoleh kembali dengan metanol teroksidasi.
2. Katalis virus untuk proses dehidrasi alkohol
Katalis Vidomy untuk dehidrasi alkohol, seng oksida dan seng oksida. Novitnim adalah katalis untuk dehidrasi alkohol, yang merupakan oksida dari unsur tanah jarang 10, bergetar dari suatu kelompok, termasuk neodymium, praeeodym, ytterbium ..
Ada beberapa jenis katalis dan kurangnya aktivitas temporal dan selektivitas.
Dengan metode sains mengatur aktivitas dan selektivitas katalis untuk dehidrasi alkohol. Ditunjuk untuk mencapai katalis berdasarkan oksida dari unsur tanah jarang, bergetar dari kelompok, yang meliputi neodymium, praseodymium, ytterbium, dan tambahan untuk teknologi.
Pengenalan teknologi ke dalam katalis memungkinkan katalis untuk meningkatkan aktivitas katalis, sehingga berubah menjadi tahap pemasakan ulang alkohol yang lebih tinggi dalam 2-5 kali dan menurunkan suhu reaksi untuk meningkatkan derajat degenerasi menjadi 80- 120. Dalam reaksi alkohol dehidrasi, misalnya, isopropil dalam aseton hingga 100%.
Katalis semacam itu dapat dikeluarkan dengan rembesan garam teknologi di depan partikel katalis yang terbentuk. Saya menyerahkan rentang perubahan 1,4 1,6 kali volume katalis. Besaran teknologi pada catalytic converter dimulai dari jenis radioaktivitasnya. Keringkan katalis. Produk kering dipanaskan selama 1 tahun dalam aliran air pada 280-300 0 (untuk transformasi perteknetat menjadi dua kali lipat teknis), kemudian pada 600-700 0 selama 11 tahun (untuk memperbarui dua kali lipat teknis menjadi logam).
Pantat. Katalis siap untuk keluar dari persepsi amonia perteknetat oksida, yang akan berubah 1,5 kali dan akan mengubah jumlah amonia oksida. Bagian katalis yang bocor menggantung pada 70-80 ° selama 2 tahun. Dimungkinkan untuk melakukan pembaruan dalam aliran selama 1 tahun pada 280 ° C pada suhu 600 C.
doslіdzhennya aktivitas katalitik untuk melakukan distribusi propil alkohol di bagian bawah dalam tipe flow-through instalasi. mobil katalis
0,5 g dengan total 1 cm.Ukuran partikel katalis adalah 1, 5 - 2 mm. Permukaan lubang adalah 48,5 m / g. Fluiditas pasokan alkohol adalah 0,071 ml / menit.
Distribusi alkohol izoaropil pada katalis proponasi hanya terjadi pada dehidrasi langsung dari aseton dan air yang disetujui, tidak ada produk yang ditemukan. Pada oksida triyu tanpa penambahan teknologiі distribusi ide isopropil alkohol dalam dua arah: dehidrasi dan dehidrasi. Penyesuaian aktivitas katalis lebih besar dari jumlah teknologi yang diperkenalkan. Katalis, yang menyediakan 0,03 - 0,05% teknologi, bersifat selektif, yang memimpin proses hanya dalam satu garis lurus dalam dehidrasi bik.
3. Dehidrogenasi alkylaromatic z'єdnan
Dehidrogenasi senyawa alkilaromatik merupakan proses industri yang penting untuk sintesis stirena dan homolognya. Katalis untuk proses dalam sejumlah besar uap dipromosikan dengan oksida kalium, kalsium, kromium, serium, magnesium, seng oksida dan seng oksida. pengembangan-boiler-house khusus membangun untuk regenerasi diri sebelum menuangkan taruhan air. Jadi bentuk fosfat, kromium tembaga dan katalis berdasarkan jumlah oksida emas dan medium.
Proses dehidrasi proses alkylaromatic dilakukan di bawah tekanan atmosfer pada suhu 550 - 620 ° C dalam rasio molar pematangan dengan taruhan air 1:20. Steam diperlukan tidak hanya untuk mengurangi tekanan parsial metilbenzena, tetapi juga untuk regenerasi sendiri katalis oksida besi.
Dehidrogenasi etilbenzena adalah tahap lain dalam proses menghilangkan stirena dari benzena. Pada tahap pertama, benzena dialkalisir dengan chlorethane (Reaksi Friedl-Crafts) pada katalis kromium alumina, dan pada tahap lainnya, etilbenzena didehidrogenasi menjadi stirena. Proses ini ditandai dengan nilai energi aktivasi yang tinggi yaitu 152 kJ/mol, karena kecepatan reaksi, suhunya sangat tinggi. Reaksi yang sangat harus dilakukan pada suhu tinggi.
Secara paralel, dalam proses dehidrasi etilbenzena, reaksi samping terjadi - kokas, isomerisasi kerangka, dan perengkahan. Perengkahan dan isomerisasi mengurangi selektivitas proses, dan proses kokas digunakan untuk menonaktifkan katalis. Untuk membuat katalis bekerja lebih baik, perlu dilakukan regenerasi oksidatif secara berkala, yang didasarkan pada reaksi gasifikasi, "vipal" adalah sebagian besar kokas dari permukaan katalis.
Masalah mendasar, seperti vinikє dengan alkohol teroksidasi menjadi aldehida, yang aldehida bahkan lebih mudah rentan terhadap oksidasi lebih lanjut dalam aldehida berpori. Pada siang hari, aldehida adalah pelopor organik aktif. Jadi, ketika alkohol primer dioksidasi dengan natrium bikromat dalam asam organik (Jumlah Beckman), aldehida, yang disetujui, perlu untuk memurnikannya dari yang lain teroksidasi menjadi asam karboksilat... Anda dapat, misalnya, melihat aldehida dari jumlah reaksi. Pada saat yang sama, ia mandek secara luas, karena titik didihnya adalah aldehida, karena aturannya lebih rendah, titik didih alkohol alkohol lebih rendah. Sedemikian rupa, Anda dapat menyingkirkan, dalam pershu cherga, aldehida dengan titik didih rendah, misalnya, otstovy, propionic, iso-oil:
Malunok 1.
Hasil sikat dapat dihilangkan, jika Anda mengganti asam organik dan asam vikorisovuvati kryzhana otstovuyu.
Untuk penolakan aldehida dengan titik didih tinggi dari aldehida alkohol primer dalam kapasitas mengoksidasi asam kromatin tert-butil ester yang ganas:
Malunok 2.
Ketika alkohol tidak jenuh dioksidasi oleh tert-butilkromat (dalam razchinnik non-polar aprotik), kelipatan tidak terlibat, dan aldehida tidak jenuh dengan keluaran tinggi.
Berikan secara selektif metode oksidasi, di mana oksida mangan ganas ditambahkan ke larutan organik, pentana atau metilen klorida. Misalnya, all- dan benzil-alkohol dalam peringkat ini dapat dioksidasi menjadi aldehida aldehida. Alkohol yang baik memiliki sedikit perbedaan dalam varietas non-polar, dan aldehida, yang terbentuk sebagai hasil oksidasi, secara signifikan lebih kuat daripada yang ada di pentana atau metilen klorida. Untuk ini, setengah cincin karbon masuk ke bola soket, dan dalam peringkat seperti itu dimungkinkan untuk melakukan kontak dengan nadal pengoksidasi dan teroksidasi:
Malunok 3.
Melakukan oksidasi alkohol sekunder dalam keton jauh lebih sederhana, lebih rendah daripada alkohol primer dalam aldehida. Datang ke sini, jadi, sebagai, di tempat pertama, reaksi terhadap kesehatan roh sekunder, lebih rendah dari yang pertama, dan, dengan kata lain, keton, yang diatur secara signifikan lebih kaku untuk mengoksidasi aldehida yang lebih rendah.
Agen pengoksidasi untuk alkohol teroksidasi
Untuk oksidasi alkohol dalam kualitas oksidasi, reagen yang paling banyak digunakan didasarkan pada logam transisi - kromium heksavalen lama, yang merupakan mangan tujuh valensi.
Untuk oksidasi selektif alkohol primer menjadi aldehida, kompleks $ CrO_3 $ dengan piridin - $ CrO_ (3 ^.) 2C_5H_5N $ (pereaksi Sarreta-Collins) juga banyak digunakan dengan reagen pendek; + H $ dalam metilen klorida. Kompleks $CrO_ (3 ^.) 2C_5H_5N $ dari warna merah terjadi dengan interaksi tambahan $CrO_ (3 ^.) $ Dengan piridin pada 10-15 $ ^ \ circ $C. ) dalam asam klorida 20%. Pelanggaran terhadap larutan reagen dalam $ CH_2Cl_2 $ atau $ CHCl_3 $:
Malunok 4.
Sementara reagen tidak akan digunakan bahkan dalam jumlah yang lebih tinggi, aldehida protease, klorokromat kurang penting dalam kasus ini, karena reagen tidak ditambahkan ke sub-garis atau konsistensi dalam alkohol tongkol tidak terlalu efektif untuk tujuan ini.
Untuk menghilangkan $ α¸β $ -aldehida tak jenuh dalam alil alkohol tersubstitusi teroksidasi dengan pengoksidasi universal mangan (IV) oksida $ MnO_2 $
Terapkan reaksi alkohol dengan bantuan zat pengoksidasi yang ditunjukkan di bawah ini:
Dehidrasi katalitik alkohol
Vlasne, tampaknya, alkohol teroksidasi menjadi alkohol karbonat direduksi menjadi eliminasi air dari molekul alkohol alkohol. Ini juga dapat dilakukan tidak hanya untuk bantuan metode oksidasi sebelumnya, tetapi juga untuk degradasi katalitik. Degradasi katalitik - proses melarutkan air dari alkohol dengan adanya katalis (pertengahan, sedang, seng oksida, jumlah kromium oksida dan pertengahan), baik demi asam, dan tanpa itu. Reaksi dehidrogenasi dengan adanya asam disebut reaksi dehidrogenasi oksida.
Dalam kapasitas katalis, paling sering menghasilkan madu dan medium yang terdispersi halus, serta seng oksida. Degradasi katalitik alkohol sangat berguna untuk sintesis aldehida, karena alkohol lebih mudah dioksidasi menjadi asam.
Katalis food grade harus diterapkan di pabrik yang sangat tersebar di hidung bagian dalam, dengan permukaan kemerahan, misalnya asbes, batu apung. Reaksi dasar dehidrasi katalitik akan terbentuk pada suhu 300-400 $ ^ \ circ $ C. Gas reaksi harus didinginkan dengan cepat untuk pembuatan produk lain. Degidrirovaniya bahkan lebih reaksi endotermik ($ \ segitiga H $ = 70-86 kJ / mol). Dimungkinkan untuk membuat pernyataan, jika Anda menambahkan sejumlah reaksi, maka reaksi total akan sangat eksotermik ($ \ segitiga H $ = - (160-180) kJ / mol). Proses seperti ini disebut dehidrogenasi oksidatif atau dehidrogenasi autotermik. Jika dehidrogenasi ingin menjadi peringkat terdepan dalam industri, metode ini dapat digunakan di laboratorium untuk sintesis preparasi.
Dehidrogenasi alkohol jenuh dalam deret alifatik dianggap sebagai pilihan yang baik:
Malunok 9.
Dalam alkohol dengan titik didih tinggi, reaksi harus dilakukan dengan sifat kurang baik. Roh yang tidak terkontaminasi dalam pikiran dehidrasi diubah menjadi berbagai jenis asam karbonat. Gidruvannya kelipatan $C = C$ link terlihat di dalam air, yang terbentuk pada proses reaksi. Namun, dimungkinkan untuk menghilangkan kemungkinan dehidrogenasi katalitik dari bola karbonil tidak beracun, proses dilakukan di bawah vakum pada 5-20 mm Hg. Seni. dengan adanya uap. Metode ini memungkinkan Anda untuk memangkas sejumlah spool karbonil tidak jenuh:
Malunok 10.
Stagnasi dehidrasi alkohol
Degradasi alkohol adalah metode industri yang penting untuk sintesis aldehida dan keton, misalnya formaldehida, asetaldehida, aseton. Mereka diproduksi dalam proporsi besar dengan dehidrogenasi, serta dehidrogenasi oksidatif pada katalis medium abo service.