Anken là chất có giá trị “chuyển tiếp”. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể nhận được ankan, ankan, dẫn xuất halogen, rượu, polyme và những loại khác. Vấn đề chính của hydrocacbon không no là sự vắng mặt gần như hoàn toàn của chúng trong tự nhiên; phần lớn, các chất thuộc dãy cụ thể này được khai thác trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp tổng hợp hóa học. Để hiểu được đặc điểm của các phản ứng thu được anken, bạn cần hiểu cấu trúc của chúng.
Anken là gì?
Anken là chất hữu cơ bao gồm các nguyên tử cacbon và hydro. Một tính năng của chuỗi này là các liên kết cộng hóa trị kép: sigma và pi. Chúng quyết định tính chất hóa học và vật lý của các chất. Nhiệt độ nóng chảy của chúng thấp hơn của ankan tương ứng. Ngoài ra, các anken khác với dãy hiđrocacbon "cơ bản" này bởi sự hiện diện của phản ứng cộng, xảy ra bằng cách phá vỡ liên kết pi. Chúng được đặc trưng bởi bốn loại đồng phân:
- theo vị trí của liên kết đôi;
- cho những thay đổi trong khung carbon;
- interclass (với cycloalkanes);
- hình học (cis- và trans -).
Tên khác cho điều nàymột số chất - olefin. Điều này là do sự tương tự của chúng với các axit cacboxylic polyhydric, có một liên kết đôi trong thành phần của chúng. Danh pháp của anken khác ở chỗ nguyên tử đầu tiên trong mạch cacbon được xác định bằng cách đặt một liên kết bội, vị trí của liên kết này cũng được chỉ ra trong tên của chất.
Cracking là cách chính để chiết xuất anken
Cracking là một loại dầu luyện ở nhiệt độ cao. Mục tiêu chính của quá trình này là chiết xuất các chất có trọng lượng phân tử thấp hơn. Quá trình crackinh để tạo ra anken xảy ra trong quá trình phân hủy ankan, là một phần của các sản phẩm dầu mỏ. Điều này xảy ra ở nhiệt độ từ 400 đến 700 ° C. Trong quá trình phản ứng này để thu được anken, ngoài chất là mục đích thực hiện, một ankan được tạo thành. Tổng số nguyên tử cacbon trước và sau phản ứng bằng nhau.
Các phương pháp công nghiệp khác để thu được anken
Không thể tiếp tục nói về anken mà không đề cập đến phản ứng dehydro hóa. Để thực hiện nó, một ankan được sử dụng, trong đó một liên kết đôi có thể hình thành sau khi loại bỏ hai nguyên tử hydro. Tức là khí metan sẽ không tham gia vào phản ứng này. Do đó, một số anken bắt đầu từ etilen. Điều kiện đặc biệt cho phản ứng là nhiệt độ cao và một chất xúc tác. Niken hoặc crom (III) oxit có thể hoạt động như sau. Kết quả của phản ứng sẽ là một anken với số nguyên tử cacbon thích hợp và một khí không màu (hiđro).
Một phương pháp công nghiệp khác để thu được các chất thuộc dãy này là hydro hóa các alkyne. Phản ứng thu được anken này diễn ra ở nhiệt độ cao và có sự tham gia của chất xúc tác (niken hoặc bạch kim). Cơ chế hydro hóa dựa trên việc phá vỡ một trong hai liên kết pi của alkyne được cung cấp, sau đó các nguyên tử hydro được thêm vào tại các vị trí bị phá hủy.
Phương pháp phòng thí nghiệm sử dụng cồn
Một trong những cách đơn giản và rẻ tiền nhất là khử nước trong phân tử, tức là loại bỏ nước. Khi viết phương trình phản ứng, cần nhớ rằng nó sẽ được thực hiện theo quy tắc Zaitsev: hiđro sẽ tách ra khỏi nguyên tử cacbon ít hiđro nhất. Nhiệt độ phải trên 150 ° C. Để làm chất xúc tác, bạn cần sử dụng các chất có đặc tính hút ẩm (có khả năng kéo hơi ẩm), ví dụ, axit sunfuric. Một liên kết đôi sẽ hình thành tại vị trí phân tách nhóm hydroxyl và hydro. Kết quả của phản ứng sẽ là anken tương ứng và một phân tử nước.
Các dẫn xuất hào quang dùng trong phòng thí nghiệm
Có thêm hai phương pháp phòng thí nghiệm. Đầu tiên là tác dụng của dung dịch kiềm với các dẫn xuất ankan, có một nguyên tử halogen trong thành phần của chúng. Phương pháp này được gọi là dehydrohalogenation, tức là sự khử các hợp chất của hydro với các nguyên tố phi kim nhóm thứ bảy (flo, brom, clo, iot). Việc thực hiện cơ chế phản ứng, như trong trường hợp trước, tiến hành theo quy luậtZaitsev. Điều kiện xúc tác là dung dịch cồn và nhiệt độ tăng. Sau phản ứng, một anken, muối của một nguyên tố kim loại kiềm và một halogen, nước được tạo thành.
Phương pháp thứ hai rất giống với phương pháp trước. Nó được thực hiện bằng cách sử dụng một ankan, có hai halogen trong thành phần của nó. Một chất như vậy bị ảnh hưởng bởi một kim loại hoạt động (kẽm hoặc magiê) khi có mặt trong dung dịch rượu và nhiệt độ cao. Phản ứng sẽ chỉ xảy ra nếu hiđro được thay thế bằng một halogen ở hai nguyên tử cacbon lân cận, nếu điều kiện không được đáp ứng thì liên kết đôi không được hình thành.
Tại sao phải bổ sung kẽm và magiê? Trong quá trình phản ứng, kim loại bị oxi hóa, có thể nhường 2 electron, và hai halogen bị khử. Nếu bạn lấy các nguyên tố kiềm, chúng sẽ phản ứng với nước, là một phần của dung dịch rượu. Đối với các kim loại đứng sau magiê và kẽm trong dòng Beketov, chúng sẽ quá yếu.
