Oksidacija primarnih alkoholov.
Učitelju
Plinski mehanizem dehidracije žaljivih alkoholov (zaradi poenostavitve se vzame etilni alkohol):
Alkohol doda ion vodni stopnji (1) z raztopino protoniranega alkohola, ki disociira stopnjo (2), kar daje molekulo vode in ion ogljiku;
Nato stopnja karbonijevega iona (3) porabi vodni ion in nastane alken.
Tako subligament nastane v dveh fazah: izguba hidroksilne skupine s površine [stopnja (2)] in izguba vode (stopnja (3)).
V tem primeru pride do reakcije dehidrohalogenacije, ločitve vode in halogena, čez noč.
Prva stopnja predstavlja kislinsko-bazično fazo po Brønsted-Lowryju (oddelek 1.19).
Ko na primer žveplovo kislino raztopimo v vodi, pride do reakcije:
Vodni ion prehaja iz šibkejše baze v močnejšo bazo s pomočjo oksonijevega iona, glavno moč obeh strani možganov tvori predvsem nedeljeni par elektronov, ki lahko veže vodni ion. Alkohol tudi nadomesti kisli atom z osamljenim parom elektronov, njegovo bazičnost pa lahko izenačimo z bazičnostjo vode. Prvo stopnjo predlaganega mehanizma lahko najbolj jasno predstavimo na naslednji način:
Ogljikov ion nastane kot posledica disociacije protoniranega alkohola;
ko je del nabit, je ojačan
Očitno je, da ta proces zahteva bistveno manj energije, saj ustvarjanje ogljikovega iona iz samega alkohola, v tem primeru je treba ločiti pozitivni del od negativnega. V prvi fazi se šibka baza (voda) bistveno lažje loči na ogljikov ion (Lewisova kislina), medtem ko nastane šibkejša baza, hidroksilni ion, medtem ko se voda oblikuje v manjšo skupino, ki spada skupaj z nižjo hidroksilni ion. Pokazalo se je, da se hidroksilni ion sploh ne loči od alkohola;
Reakcija cepitve veziva v alkoholu lahko takoj povzroči kisli katalizator, katerega vloga je v tem primeru namočen alkohol.
Naj razumemo, da postane disociacija protoniranega alkohola možna brez solvatacije karbonijevega iona (oddelek 5.14).
Energija za prekinitev vezi premog – žele za prevzem lupine stvarstva velik znesek Ionsko-dipolne vezi med karbonijevim ionom in polarnim sredstvom. Karbonijev ion je lahko vključen v različne reakcije; kot se pričakuje, da ležijo v eksperimentalnih glavah. Vse reakcije karbonijevih ionov se končajo na enak način: pridobijo par elektronov, da zapolnijo oktet pozitivno nabitega ogljikovega atoma.V tem primeru se voda loči od ogljikovega atoma, ki meji na pozitivno nabit ogljikov atom, napolnjen z elektroni;
par elektronov, ki se je prej povezal s to vodo, lahko zdaj ustvari vez
Ta mehanizem je razložen s kislinsko katalizo med dehidracijo. Ali ta mehanizem pojasnjuje tudi dejstvo, da se lahkotnost dehidracije alkoholov spreminja med tretjo in drugo primarno?. Najprej se zavedajte, kako se spreminja stabilnost ogljikovih ionov. Hidracija alkenovV tem primeru se voda loči od ogljikovega atoma, ki meji na pozitivno nabit ogljikov atom, napolnjen z elektroni;
Najbolj pomembno
Etilni alkohol se oksidira v oktatno kislino z infuzijo oktokislinskih bakterij Gluconobacter in Acetobacter.Gre za gramnegativne kemoorganoheterotrofne, ki jih ne ustvarjajo superčrvi, paličasti organizmi, drobljivi ali nezdrobljeni organizmi.
Oksidacijske bakterije krošenj so med seboj ločene z...
(OSNOVE MIKROBIOLOGIJE)V tem primeru se voda loči od ogljikovega atoma, ki meji na pozitivno nabit ogljikov atom, napolnjen z elektroni;
Katalitska dehidracija alkoholov
Raztapljanje alkoholov v aldehide in ketone lahko dosežemo tudi z dehidracijo - prehajanje alkoholnih hlapov preko segretega katalizatorja - medij ali strgalo pri 300 ° C: Interakcija alkoholov z organomagnezijevimi spojinami (reagenti) Grignard) vodi do stabilnosti mejnih ogljikovih hidratov .Alkohol in alkoholni izdelki
V tem primeru se voda loči od ogljikovega atoma, ki meji na pozitivno nabit ogljikov atom, napolnjen z elektroni;
Industrijski alkohol (ne etilni alkohol) ni trošarinski izdelek, ampak je pridobljen iz lesnih ali naftnih proizvodov.
Za trošarino...V tem primeru se voda loči od ogljikovega atoma, ki meji na pozitivno nabit ogljikov atom, napolnjen z elektroni;
par elektronov, ki se je prej povezal s to vodo, lahko zdaj ustvari vez
(Podpora komercialni dejavnosti) Najprej se zavedajte, kako se spreminja stabilnost ogljikovih ionov....V tem primeru se voda loči od ogljikovega atoma, ki meji na pozitivno nabit ogljikov atom, napolnjen z elektroni;
Najbolj pomembno
Etilni alkohol se oksidira v oktatno kislino z infuzijo oktokislinskih bakterij Gluconobacter in Acetobacter.Gre za gramnegativne kemoorganoheterotrofne, ki jih ne ustvarjajo superčrvi, paličasti organizmi, drobljivi ali nezdrobljeni organizmi.
Divinil in izopren lahko izoliramo tudi z dehidracijo podobnih glikolov ali nenasičenih alkoholov.
Ločevanje vode od alkoholov (dehidracija):V tem primeru se voda loči od ogljikovega atoma, ki meji na pozitivno nabit ogljikov atom, napolnjen z elektroni;
Kot dehidracijski katalizatorji se uporabljajo kisli reagenti: kisla in fosforjeva kislina, aluminijev oksid itd.
Vrstni red ločevanja je najpogosteje določen s pravilom Zaitseva (1875): pri raztapljanju vode se voda najlažje loči od najmanjšega hidrogeniranega ogljikovega atoma.
Lažje oksidirajo alkoholi, saj imajo manj ogljikovih hidratov, v prvi vrsti pa je za oksidacijo občutljiv ogljik, ki vsebuje hidroksilno skupino.
Najpogostejši oksidant v laboratorijskih glavah je kromova vsota.
V industriji pride do kislosti v prisotnosti katalizatorjev.
Katalitska dehidracija parafinov
Pomembna industrijska metoda je katalitična dehidracija parafinov preko kromovega oksida: večina laboratorijskih metod za odstranjevanje olefinov temelji na reakcijah ločevanja (eliminacije) različnih reagentov: vode, halogenov ali vodikovih halogenidov kot vrste podobnih mej ...
Posebnost: kemijska tehnologija
_______________________________
Katedra: anorganska kemija in kemijska tehnologija
________________________
TRDI
Vodja oddelka
__________________) (Podpis, vzdevek, začetnice)
"___"___________20 rub.
TEČAJNO DELO
Disciplina: Industrijska kataliza
Proizvodnja katalizatorjev za dehidracijo alkil aromatskih ogljikovih hidratov.
Katalitska dehidrogenacija alkanov
Naprava za katalitično dehidrogenacijo alkanov
Regeneracija katalizatorjev.
Seznam priljubljenih literarnih del
Disciplina: Industrijska kataliza
Dehidracija - reakcija cepitve vode na molekule organska povezava;
є obratna, povratna reakcija - hidracija.
Nadomestitev ravnovesja med dehidracijo spremlja povišanje temperature in znižanje tlaka, vključno z redčenjem reakcijske mešanice.
Katalizatorji reakcije so hidrogenacija - dehidracija kovin podskupin 8B in 1B (nikelj, platina, paladij, baker, srebro) in prevodni oksidi (Fe 2 O 3 Cr 2 O 3 ZnO, MoO 3).
Postopki dehidracije se pogosto uporabljajo v industrijski organski sintezi:
Oksidacijske bakterije krošenj so med seboj ločene z...
1) dehidracija alkoholov, odstranitev: formaldehid, aceton, metil etil keton, cikloheksanon. 2) odstranitev dehidriranih alkil aromatskih spojin: stiren, -metilstiren, viniltoluen, divinilbenzen. 3) odstranitev dehidriranih parafinov: olefinov (propilen, butilen in izobutilen, izopenten, visoki olefini) in dienov (butadien in izopren) Reakcije dehidracije alkoholov so potrebne za odstranitev aldehidov in ketonov. Ketoni izvirajo iz sekundarnih alkoholov, aldehidi pa iz
primarni alkoholi
. Katalizatorji v procesih vključujejo baker, srebro, krom baker, cinkov oksid itd. Treba je opozoriti, da je cinkov oksid v kombinaciji z bakrovimi katalizatorji bolj stabilen in v procesu ne izgubi aktivnosti, kar lahko povzroči reakcijo dehidracije. U
glamurozen videz.
2. Ta postopek še ni v celoti razvit, vendar ga večina raziskovalcev vidi kot obetaven postopek za sintezo formaldehida, ki ne nadomešča vode.
Razumeti različne parametre procesa: temperatura 600 - 900 ° C, aktivna komponenta katalizatorja je cink ali baker, silicijev dioksid, možnost sprožitve reakcije z vodnim peroksidom itd.
Trenutno se večina formaldehida na svetu odstrani iz oksidiranega metanola.
Proizvodnja katalizatorjev za procese dehidracije alkohola
To je katalizator za dehidracijo alkoholov, ki vsebuje okside, 5 cink in tekočino.
Najnovejši katalizator za dehidracijo alkoholov, ki je nitrijev oksid ali element redke zemlje 10, izbran iz skupine, ki vključuje neodim, pirodim in iterbij.
Nekaj razpoložljivih katalizatorjev nima visoke aktivnosti in selektivnosti.
Metoda znanosti je povečati aktivnost in selektivnost katalizatorja za dehidracijo alkoholov. To dosežemo z uporabo katalizatorja na osnovi oksidov nitrata ali elementa redkih zemelj, izbranega iz skupine, ki vključuje neodim, prazeodim, iterbij in poleg tehnecij. Vnos tehnecija v katalizator omogoča povečanje aktivnosti katalizatorja, kar se kaže v povečanju stopnje pretvorbe alkohola za 2-5 krat in znižanju temperature začetka reakcije dehidracije za 80 ° C. -120 0 C. Zato katalizator razvije čisto dehidracijsko moč, kar omogoča povečano selektivnost.
0,5 g pri volumnu 1 cm katalizatorskih delcev je 1,5 – 2 mm.
Pitoma površina 48,5 m/r.
3. Pretočnost dovoda alkohola je nastavljena na 0,071 ml/min.
Dispozicija izoaropilnega alkohola na proponiranem katalizatorju je dosežena brez neposredne dehidracije z acetonom in vodo; nobenih drugih produktov ni bilo.
Na dušikovem oksidu brez dodajanja tehnologije raztapljanje izopropilnega alkohola poteka v dveh smereh: dehidracija in dehidracija.
Povečana aktivnost katalizatorja je tem večja, čim večja je količina vnesenega tehnecija.
Selektivni so katalizatorji, ki vsebujejo 0,03 - 0,05 % tehnecija, ki vodijo proces samo v eno smer brez dehidracije.
Temeljni problem, ki nastane pri oksidaciji alkoholov v aldehide, je, da so aldehidi že zlahka dovzetni za nadaljnjo oksidacijo z nastalimi alkoholi. Pravzaprav so aldehidi aktivne organske spojine. Tako je treba med oksidacijo primarnih alkoholov z natrijevim bikromatom v kisli kislini (Beckmanova vsota) nastali aldehid odstraniti iz nadaljnje oksidacije do
karboksilna kislina
.
Možno je na primer odstraniti aldehid iz reakcijske mešanice.
In to je močno kondenzirano, zato je vrelišče aldehida nižje od vrelišča izhodnega alkohola.
Na ta način lahko iz črnega popra ekstrahiramo aldehide z nizkim vreliščem, kot so otoični, propionski in izooljni aldehidi:
Malyunok 1.
Najboljše rezultate lahko dosežemo z zamenjavo žveplove kisline z vikorično kislino in oksidativno kislino.
Za odstranitev aldehidov z visokim vreliščem iz podobnih primarnih alkoholov oksidirajte terc-butil eter kromatske kisline:
Malyunok 2.
Pri oksidaciji nenasičenih alkoholov s terc.butilkromatom (v aprotičnih nepolarnih spojinah) se ne tvorijo večkratne vezi in sintetizirajo se nenasičeni aldehidi z visokimi donosi.
Za selektivno oksidacijo primarnih alkoholov v aldehide se kot redukcijski reagent pogosto uporablja tudi kompleks $CrO_3$ s piridinom - $CrO_(3^.) 2C_5H_5N$ (Sarrett-Collinsov reagent) in Corijev reagent - klorokromat-C5. +H$ v kloridnem metilenu.
Kompleks $CrO_(3^.) 2C_5H_5N$ rdeče barve se pojavi pri močni interakciji med $CrO_(3^.)$ in peridinom pri 10-15 $^\circ$С.
Oranžni klorokromat vsebuje peridinij, ko peridin dodamo vsebnosti kromovega (IV) oksida v 20 % klorovodikovi kislini.
Ti reagenti so razdeljeni na $CH_2Cl_2$ ali $CHCl_3$:
Malyunok 4.
Oksidacijske bakterije krošenj so med seboj ločene z...
Ti reagenti zagotavljajo celo visoke dobitke aldehidov, protoklorokromat peridinij ima pomembno prednost v tem, da ta reagent ne odstrani subkontinuiranega ali trojnega veziva iz izhodnih alkoholov in je zato posebej učinkovito aktiven za odstranjevanje nenasičenih aldehidov.
Za odstranitev $α¸β$-nenasičenih aldehidov iz oksidiranih substitucij alilnih alkoholov z univerzalnim oksidantom - manganovim (IV) oksidom $MnO_2$
Na splošno je treba katalizatorje nanesti v visoko dispergirani obliki na inertno šobo z gumirano površino, na primer azbest, plovec.
Hitrost reakcije katalitične dehidrogenacije se vzpostavi pri temperaturah 300-400 $^\circ$С.
Da bi preprečili nadaljnjo transformacijo produktov dehidracije, je treba reakcijske pline hitro ohladiti.
Dehidracija je enakomerna endotermna reakcija ($\trikotnik H$ = 70-86 kJ/mol).
Vodo, ki se raztopi, je mogoče izhlapeti z dodajanjem več vode v reakcijo, tako da bo celotna reakcija zelo eksotermna ($\trikotnik H$ = -(160-180) kJ/mol).
Ta proces imenujemo oksidna dehidracija ali avtotermna dehidracija.
Če se dehidracija vicorja uporablja v industriji, se ta metoda lahko uporablja tudi v laboratoriju za preparativno sintezo.