Alkene is waardevolle "oorgangs"-stowwe. Met hul hulp kan jy alkane, alkyne, halogeenderivate, alkohole, polimere en ander kry. Die hoofprobleem van onversadigde koolwaterstowwe is hul byna volledige afwesigheid in die natuur; meestal word stowwe van hierdie spesifieke reeks in die laboratorium deur chemiese sintese ontgin. Om die kenmerke van die reaksies vir die verkryging van alkene te verstaan, moet jy hul struktuur verstaan.
Wat is alkene?
Alkene is organiese stowwe wat uit koolstof- en waterstofatome bestaan. 'n Kenmerk van hierdie reeks is dubbelkovalente bindings: sigma en pi. Hulle bepaal die chemiese en fisiese eienskappe van stowwe. Hul smeltpunt is laer as dié van die ooreenstemmende alkane. Alkene verskil ook van hierdie "basiese" reeks koolwaterstowwe deur die teenwoordigheid van 'n addisiereaksie, wat plaasvind deur die pi-binding te breek. Hulle word gekenmerk deur vier tipes isomerie:
- volgens die posisie van die dubbelbinding;
- vir veranderinge in die koolstofskelet;
- tussenklas (met sikloalkane);
- geometries (cis- en trans-).
Nog 'n naam hiervoor'n aantal stowwe - olefiene. Dit is as gevolg van hul ooreenkoms met polihidriese karboksielsure, wat 'n dubbelbinding in hul samestelling het. Die nomenklatuur van alkene verskil deurdat die eerste atoom in die koolstofketting bepaal word deur die plasing van 'n meervoudige binding waarvan die posisie ook in die naam van die stof aangedui word.
Kraak is die belangrikste manier om alkene te onttrek
Kraak is 'n soort olieraffinering by hoë temperature. Die hoofdoel van hierdie proses is die onttrekking van stowwe met 'n laer molekulêre gewig. Kraking om alkene te produseer vind plaas tydens die afbreek van alkane, wat deel is van petroleumprodukte. Dit vind plaas by temperature van 400 tot 700 °C. In die loop van hierdie reaksie om alkene te verkry, word, benewens die stof wat die doel van die implementering daarvan was, 'n alkaan gevorm. Die totale aantal koolstofatome voor en na die reaksie is dieselfde.
Ander industriële metodes vir die verkryging van alkene
Jy kan nie aanhou praat oor alkene sonder om die dehidrogeneringsreaksie te noem nie. Vir die implementering daarvan word 'n alkaan geneem waarin 'n dubbelbinding kan vorm na die uitskakeling van twee waterstofatome. Dit wil sê, metaan sal nie in hierdie reaksie ingaan nie. Daarom begin 'n aantal alkene van etileen. Spesiale voorwaardes vir die reaksie is verhoogde temperatuur en 'n katalisator. Nikkel- of chroom(III)oksied kan as laasgenoemde optree. Die resultaat van die reaksie sal 'n alkeen met die toepaslike aantal koolstofatome en 'n kleurlose gas (waterstof) wees.
Nog 'n industriële metode om stowwe van hierdie reeks te verkry, is die hidrogenering van alkyne. Hierdie reaksie vir die verkryging van alkene vind plaas by verhoogde temperature en met die deelname van 'n katalisator (nikkel of platinum). Die hidrogeneringsmeganisme is gebaseer op die verbreking van een van die twee pi-bindings van die verskafde alkyn, waarna waterstofatome bygevoeg word by die plekke van vernietiging.
Laboratoriummetode wat alkohol gebruik
Een van die eenvoudigste en goedkoopste maniere is intramolekulêre dehidrasie, dit wil sê die uitskakeling van water. Wanneer die reaksievergelyking geskryf word, is dit die moeite werd om te onthou dat dit volgens die Zaitsev-reël uitgevoer sal word: waterstof sal van die minste gehidrogeneerde koolstofatoom afsplit. Die temperatuur moet bo 150°C wees. As 'n katalisator moet jy stowwe gebruik met higroskopiese eienskappe (wat vog kan trek), byvoorbeeld swaelsuur. 'n Dubbelbinding sal vorm by die plek van die skeiding van die hidroksielgroep en waterstof. Die resultaat van die reaksie sal die ooreenstemmende alkeen en een watermolekule wees.
Laboratorium-gebaseerde halo-afgeleides
Daar is nog twee laboratoriummetodes. Die eerste is die werking van 'n alkali-oplossing op alkaanderivate, wat een halogeenatoom in hul samestelling het. Hierdie metode word dehidrohalogenering genoem, dit wil sê die uitskakeling van waterstofverbindings met nie-metaalelemente van die sewende groep (fluoor, broom, chloor, jodium). Die implementering van die reaksiemeganisme, soos in die vorige geval, verloop volgens die reëlZaitsev. Die katalitiese toestande is 'n alkoholiese oplossing en 'n verhoogde temperatuur. Na die reaksie word 'n alkeen, 'n sout van 'n alkalimetaalelement en 'n halogeen, water gevorm.
Die tweede metode is baie soortgelyk aan die vorige een. Dit word uitgevoer met behulp van 'n alkaan, wat twee halogene in sy samestelling het. So 'n stof word beïnvloed deur 'n aktiewe metaal (sink of magnesium) in die teenwoordigheid van 'n alkoholoplossing en verhoogde temperatuur. Die reaksie sal slegs plaasvind as die waterstof vervang word deur 'n halogeen by twee naburige koolstofatome, as die voorwaarde nie nagekom word nie, dan word die dubbelbinding nie gevorm nie.
Waarom sink en magnesium neem? Tydens die reaksie word die metaal geoksideer, wat twee elektrone kan skenk, en twee halogene word uitgeskakel. As jy alkaliese elemente neem, sal hulle reageer met water, wat deel is van die alkoholoplossing. Wat betref die metale wat na magnesium en sink in die Beketov-reeks is, hulle sal te swak wees.
