Получение алканов

Вопрос № 2. Алканы. Получение, физические свойства. Химические свойства на примере метана.

II. Систематическая номенклатура

Правила систематической номенклатуры:

1. В формуле молекулы алкана выбираем главную цепь — самую длинную.

H₃C—CH—CH₂—CH—CH₂—CH₃ | | CH₃ CH₂—CH₂—CH₃  

2. Затем эту цепь нумеруем с того конца, к которому ближе расположен заместитель (радикал). (Если заместителей несколько, то поступают так, чтобы цифры, указывающие их положение, были наименьшими) Заместители перечисляем по алфавиту.

  _{1 2 3 4} H₃C—CH—CH₂—CH—CH₂—CH₃ | ₅ | _{6 7} CH₃ CH₂—CH₂—CH₃

3. Называем углеводород: вначале указываем (цифрой) место расположения заместителя, затем называем этот заместитель (радикал), а в конце добавляем название главной (самой длинной) цепи.

Таким образом, углеводород может быть назван: 2 - метил - 4 - этилгептан (но не 6-метил-4-этилгептан).

В лаборатории

1. Гидролиз карбида алюминия(получение метана): Al₄C₃ + 12H₂O = 4Al(OH)₃ + 3CH₄↑

2. Реакция Вюрца (взаимодействие натрия с галогенпроизводными алканов): R-Г + 2Na + Г-R₁ → R-R₁ + 2NaГ (R- это радикал; Г- это галоген) a) CH₃-Cl + 2Na + Cl-CH₃ → CH₃-CH₃ + 2NaCl или 2CH₃Cl + 2Na → C₂H₆ + 2NaCl б) CH₃-I + 2Na + I-C₂H₅ → CH₃-C₂H₅ + 2NaI или CH₃I + 2Na + C₂H₅I → C₃H₈ + 2NaI  

3. Термическое декарбоксилирование солей карбоновых кислот в присутствии щелочей (Реакция Дюма) R-COONa + NaOH -^{t ˚С}→ R-H + Na₂CO₃ a) CH₃-COONa + NaOH -^{t ˚С}→ CH₄ + Na₂CO₃ ацетат натрия едкий натр метан карбонат натрия б) C₂H₅-COONa + NaOH -^{t ˚С}→ C₂H₆ + Na₂CO₃ этилат натрия этан  

4. Каталитическое гидрирование алкенов и алкинов: a) C_nH_2n + H₂ -^t,kat,p → C_nH_2n+2 алкен C₂H₄ + H₂ -^300°C,Ni → C₂H₆ b) C_nH_2n-2 + 2H₂ - ^t,kat→ C_nH_2n+2 алкин C₂H₂ + 2H₂ - ^t,kat→ C₂H₆

В промышленности

1. Из природного и попутного нефтяного газа Важнейшим источником алканов в природе является природный газ, минеральное углеводородное сырье - нефть и сопутствующие ей нефтяные газы. Природный газ на 95 процентов состоит из метана. Такой же состав имеет болотный газ, образующийся в результате переработки бактериями (гниения) углеводов. Метан называют ещё и болотным; рудничным газом. Попутные нефтяные газы состоят в основном из этана, пропана, бутана и частично пентана. Их отделяют от нефти на специальных установках по подготовке нефти. При отсутствии газоконденсатных станций попутные нефтяные газы сжигают в факелах, что является крайне неразумной и разорительной практикой в нефтедобыче. Одновременно с газами нефть очищается от воды, грязи и песка, после чего поступает в трубу для транспортировки. Из нефти при ее разгонке (перегонке, дистилляции) отбирая последовательно все более и более высококипящие фракции получают: бензины - т. кип. от 40 до 180 С, (содержит углеводороды С₅-С₁₀), состоит более, чем из 100 индивидуальных соединений, нормальных и разветвленных алканов, циклоалканов, алкенов и ароматических углеводородов; керосин 180-230 C, (С₁₁-С₁₂); легкий газойль (дизельное топливо) 230-305 С (С₁₃-С₁₇); тяжелый газойль и легкий дистиллят смазочного масла 305-405 С (С₁₈-С₂₅); смазочные масла 405-515 С (С₂₆-С₃₈). Остаток после перегонки нефти называется асфальтом или битумом.

2. Синтезом из водяного газа: n CO + (2n + 1) H₂ - ^t,kat→ C_nH_2n+2 + n H₂O CO + 3H₂ - ^t,kat→ CH₄ + H₂O

  3. Синтезом из простых веществ: n C + (n + 1) H₂ -^t,kat,p → C_nH_2n+2 C + 2 H₂ - ^500°C,Ni → CH₄  

Дата добавления: 2015-04-24