Hydratisierung von Propylen: Gleichung Reaktion

Organische Substanzen haben einen wichtigen Platz in unserem Leben. Sie sind die Hauptkomponente Polymere, die um uns herum sind: es Plastiktüten sind, und Gummi, sowie viele andere Materialien. Polypropylen umfasst in dieser Serie nicht der letzte Schritt ist. Es wird auch in den verschiedenen Materialien enthält und wird in vielen Branchen wie Bau, ein Heim Verwendung als Material für Kunststoffbecher und andere kleine (aber nicht auf Massenproduktion) muss verwendet. Bevor wir über einen solchen Prozess zu sprechen, wie die Hydrierung von Propylen (von denen, nebenbei gesagt, können wir bekommen Isopropylalkohol), Blick auf die Geschichte der Entdeckung dieser wesentliche Substanz für die Industrie.

Geschichte

Als solches hat die Eröffnung des Propylen nicht. Doch sein Polymer – Polypropylen -wurde tatsächlich im Jahr 1936 von dem berühmten deutschen Chemiker Otto Bayer eröffnet. Natürlich theoretisch war es als eine bekannte eine so wichtige Angelegenheit bekommen können, aber in der Praxis ist dies nicht erfolgreich. Es gelang nur in der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts, als Deutschland und Italien Chemikern und Ziegler Nutt ungesättigten Kohlenwasserstoff-Polymerisationskatalysator geöffnet (mit einer oder mehreren Doppelbindungen), die nachfolgend genannt ist, und: Ziegler-Natta-Katalysatoren. Bis zu diesem Punkt war es absolut unmöglich, die Polymerisationsreaktion solcher Substanzen zu machen ist weg. Sie wurden Polykondensationsreaktion bekannt ist, wenn der Katalysator ohne die mit der Polymerkette verbunden Substanz zu beeinflussen, wodurch Nebenprodukte gebildet werden. Aber mit ungesättigten Kohlenwasserstoffen nicht gelingt.

Ein weiterer wichtiger Prozess mit dieser Substanz verbunden ist, war seine Feuchtigkeit. Propylen während des Beginns der Nutzung war eine ganze Menge. Und das alles dank der erfundenen verschiedenen Öl- und Gasverarbeitungsbetriebe eine Heilung Propen (auch manchmal als eine Substanz beschrieben). Das Cracken von Rohöl war ein Nebenprodukt, und als sich herausstellte, dass ein Derivat davon, Isopropylalkohol, ist die Grundlage für die Synthese vieler nützlicher Substanzen für die Menschheit, viele Unternehmen wie der BASF, patentierte das Verfahren zu ihrer Herstellung und startete einen massiven Handel in diesem Zusammenhang. Propylen-Hydratation wurde getestet und angewandt, bevor die Polymerisation deshalb Aceton, Wasserstoffperoxid, Isopropylamin früher begonnen Polypropylen herzustellen.

Ein sehr interessanter Prozess der Trennung von Propen aus Erdöl. Es ist ihm wir uns jetzt zuwenden.

Isolation von Propylen

Eigentlich in einem theoretischen Verständnis der grundlegenden Methode ist es, nur ein Prozess: Pyrolyseöl und zugehörige Gase. Aber jetzt Technologie-Implementierungen – nur ein Meer. Tatsache ist, dass jedes Unternehmen eine einzigartige Art und Weise zu erhalten sucht und zum Schutz seiner Patente und andere ähnliche Unternehmen auch für ihre eigenen Wege suchen, um noch Propen als Rohstoff herzustellen und zu verkaufen oder sie in eine Vielzahl von Produkten zu machen.

Pyrolyseprodukte ( „Pyro“ – fire „lys“ – Zerstörung) – chemische Zerfallsprozess kompliziert und große Moleküle in kleinere unter dem Einfluss von hoher Temperatur und Katalysator. Öl, wie bekannt ist, ist ein Gemisch von Kohlenwasserstoffen von Licht besteht, mittlere und schwere Fraktionen. Von der ersten, die mit sehr niedrigem Molekulargewicht und sind Propen und Ethan bei der Pyrolyse. Dieser Prozess wird in speziellen Öfen durchgeführt. In den fortschrittlichsten Hersteller von Prozesstechnologie ist anders: etwas Sand als Kühlmittel verwendet wird, das andere – Quarz und andere – Koks; Sie können auch den Ofen in ihrer Struktur unterteilen: Es gibt Röhren- und konventionell, wie sie Reaktoren genannt werden.

Aber die Pyrolyse-Verfahren produzieren genug saubere Stütze, als neben ihm, gibt es eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffen gebildet, die dann teilen müssen ziemlich energieintensive Weise. – Propan in unserem Fall: Um daher ein reines Material wie verwendet für die Dehydrierung von Alkanen durch Hydrierung gefolgt zu erhalten. Neben dem Polymerisationsverfahren oben gerade beschrieben nicht passieren. Abspaltung von Wasserstoff molkuly Kohlenwasserstoff- Begrenzung tritt auf unter der Einwirkung von Katalysatoren des dreiwertigen Chromoxid und Aluminiumoxid.

Doch bevor in die Geschichte, wie der Hydratationsprozess beim Bewegen, Blick auf die Struktur unserer ungesättigten Kohlenwasserstoffen.

Besonders Struktur Propylen

Propen selbst – nur das zweite Element aus einer Anzahl von Alkenen (Kohlenwasserstoffe mit einer Doppelbindung). Zur Vereinfachung ist er nur zu Ethylen zweiten (von dem, wie Sie sich vorstellen, Polyethylen machen – das Polymergewicht in der Welt). Im Normalzustand propen – Gas als seine „relative“ aus der Familie der Alkane, Propan.

Aber ein signifikanter Unterschied Propan aus Propen – ist, dass letztere in ihrer Zusammensetzung, die eine Doppelbindung aufweist, die radikal seine chemischen Eigenschaften ändert. Es ermöglicht die Verbindung mit einem Molekül des ungesättigten Kohlenwasserstoff andere Substanzen, wobei eine Verbindung mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften erhalten oft für Industrie und Haushalt sehr wichtig ist.

Es ist Zeit, über die Reaktion Theorie zu sprechen, die in der Tat, das Thema dieses Artikels. Im nächsten Abschnitt erfahren Sie, dass eine der kommerziell wichtigen Produkte gebildet, und wie funktioniert diese Reaktion und was sind die Nuancen in es, wenn Propylenhydratisierung.

Die Theorie der Trink

Um zu beginnen, lassen Sie uns auf einen allgemeineren Prozesses drehen – Solvatation – die auch Reaktion des oben beschriebenen enthält. Diese chemische Umwandlung, die beim Verbinden der Lösungsmittelmolekülen an die Moleküle des gelösten Stoffes besteht. So können sie ein neues Molekül bilden, oder die so genannte Solvate, – Teilchen, die aus den gelösten Molekülen und lösemittel verwandte elektrostatische Wechselwirkung. Wir sind in der nur die ersten Art von Materialien interessiert, denn wenn die Hydratisierung von Propylen vorzugsweise solches Produkt gebildet wird.

Bei dem obigen Verfahren Solvatation Lösungsmittelmoleküle an dem gelösten Stoff gebunden sind, erhielt neue Verbindung. In der organischen Chemie in vorteilhafter Weise während der Hydratisierung Alkoholen, Ketonen und Aldehyden gebildet werden, aber es gibt einige andere Fälle, wie die Bildung von Glykolen, aber sie werden nicht diskutiert. In der Tat ist dieser Prozess sehr einfach, aber zugleich ist ziemlich kompliziert.

Hydratationsmechanismus

Doppelbindung, wie bekannt ist, besteht aus zwei Arten von Atombindungen: pi und Sigma-Bindungen. Pi-Bindung bei der Hydratisierung gebrochen immer die erste Reaktion, da sie weniger stark ist (hat eine kleinere Bindungsenergie). An seinem Bruch bildet zwei freie Orbitale der beiden benachbarten Kohlenstoffatomen, die neue Bindungen bilden können. Ein Wassermolekül, das in Form von zwei Teilchen von Hydroxidionen und Protonen, in der Lage des Verbinden Explosionsdoppelbindung in der Lösung vorhanden ist. Wobei das Hydroxidion ist mit dem zentralen Kohlenstoffatom und dem Proton gebunden – in den zweiten extremen. Somit wird in der Hydratisierung von Propylen gebildet überwiegend 1-Propanol oder Isopropylalkohol. Dies ist eine sehr wichtige Angelegenheit, da es möglich ist, die Oxidation von Aceton in großen Mengen in unserer Welt verwendet zu erhalten. Man sagt uns, dass es in erster Linie gebildet wird, aber das ist nicht wahr. Ich muss sagen: die nur durch Hydrierung von Propylen gebildete Produkt, und dies – Isopropylalkohol.

Dies ist natürlich, alle Feinheiten. In der Tat kann alles viel einfacher sein, zu beschreiben. Und jetzt wissen wir, wie eine Schule Verlauf eines Prozesses zu schreiben, wie die Hydrierung von Propylen.

Reaktion: wie es geschieht

In der Chemie, alles zu bezeichnen ist einfach: mit Hilfe der Reaktionsgleichung. Die chemische Umwandlung von Materie in der Diskussion kann auf diese Weise beschrieben werden. Hydratisierung von Propylen Die Reaktionsgleichung ist sehr einfach und erfolgt in zwei Stufen. Zuerst brechen die pi-Bindung, ein Teil eines Doppel. Dann wird das Wassermolekül in der Form von zwei Teilchen Hydroxidanion und Wasserstoff-Kation, für Propylenmolekül aktive Zeit von zwei freien Sitzen mit Bindungen zu bilden. Hydroxidion bildet eine Bindung mit dem Kohlenstoffatom weniger hydriert (d.h., eine minimale Menge an Wasserstoffatomen, an denen) und einem protonen jeweils – mit der verbleibenden extrem. Somit kann ein einziges Produkt von: Begrenzung der einwertige Alkohol Isopropanol ist .

Wie eine Antwort aufnehmen?

Jetzt werden wir lernen, wie man die Sprache der chemischen Reaktion zu schreiben, ein Verfahren wie die Hydrierung von Propylen widerspiegelt. Eine Formel, die uns nützlich ist: CH ₂ = CH – CH _3. Dies ist die Formel des Ausgangsmaterials – propen. Wie Sie sehen können, ist es eine Doppelbindung wird durch das Zeichen „=“, und an dieser Stelle wird Wasser prisoednyatsya wenn die Hydratisierung von Propylen auftreten. CH ₂ = CH – CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ – CH (OH) – CH _3: Reaktionsgleichung kann geschrieben _werden. Die Hydroxylgruppe in der Klammer bedeutet, daß dieser Teil nicht in der Ebene der Formel ist und unterhalb oder oberhalb. Hier können wir zeigen, nicht die Winkel zwischen den drei Gruppen, von dem mittleren Kohlenstoffatom erstreckt, aber sagen, dass sie zueinander in etwa gleich sind und bis 120 Grad bilden.

Wo wird es verwendet?

Wir haben bereits erwähnt, dass im Laufe der Reaktionssubstanz erhalten häufig für die Synthese anderer Vitalstoffe zu uns verwendet wird. dadurch, dass anstelle der dort steht gidroksogrupp Keto (dh Sauerstoffatom durch eine Doppelbindung an ein Stickstoffatom verbunden ist), ist es sehr ähnliche Struktur wie Aceton, aus dem es nur unterscheidet. Wie bekannt ist, wird in Aceton selbst Lacke und Lösemittel, aber zusätzlich verwendet wird , wird es als ein Reaktant für die weitere Synthese von komplexeren Substanzen wie Polyurethane, Epoxidharz, verwendet , Essigsäureanhydrid , und so weiter.

Aceton erzeugende Reaktion

Wir denken, dass es nützlich ist, die Umwandlung von Isopropylalkohol, Aceton zu beschreiben, zumal diese Reaktion nicht so kompliziert ist. Um zu beginnen, Propanol und dampfte bei 400-600 Grad Celsius oksilyayut Sauerstoff bei einem speziellen Katalysator. Ein sehr reines Produkt wird durch Durchführung der Reaktion in einem Silber mesh erhalten.

Reaktionsgleichung

Wir gehen nicht in den Details des Reaktionsmechanismus für die Oxidation von Propanol in Aceton, da es sehr komplex ist. Darauf beschränkt herkömmliche chemische Umwandlungsgleichung: CH ₃ – CH (OH) – CH ₃ + O ₂ = CH ₃ – C (O) – CH ₃ + H ₂ O. Wie in Schema gezeigt , alle recht einfach, aber es ist notwendig , um tiefer in den Prozess, und wir werden eine Reihe von Schwierigkeiten gegenüber.

Abschluss

So demontierten wir die Propylenhydratisierung Prozess und die Gleichung für die Reaktion untersucht und den Mechanismus seines Auftretens. Betrachtet die technologischen Prinzipien sind die Grundlage der tatsächlichen Vorgänge in der Industrie nehmen. Wie sich herausstellte, sind sie nicht sehr komplex, sondern einen echten Nutzen für unser tägliches Leben haben.