Alkener er værdifulde "overgangs"-stoffer. Med deres hjælp kan du få alkaner, alkyner, halogenderivater, alkoholer, polymerer og andre. Hovedproblemet med umættede kulbrinter er deres næsten fuldstændige fravær i naturen; for det meste udvindes stoffer i denne særlige serie i laboratoriet ved kemisk syntese. For at forstå funktionerne i reaktionerne til opnåelse af alkener, skal du forstå deres struktur.
Hvad er alkener?
Alkener er organiske stoffer, der består af kulstof- og brintatomer. Et træk ved denne serie er dobbeltkovalente bindinger: sigma og pi. De bestemmer stoffernes kemiske og fysiske egenskaber. Deres smeltepunkt er lavere end for de tilsvarende alkaner. Alkener adskiller sig også fra denne "grundlæggende" serie af carbonhydrider ved tilstedeværelsen af en additionsreaktion, som opstår ved at bryde pi-bindingen. De er karakteriseret ved fire typer isomeri:
- i henhold til placeringen af dobbeltbindingen;
- for ændringer i kulstofskelettet;
- interclass (med cycloalkaner);
- geometrisk (cis- og trans-).
Et andet navn til detteen række stoffer - olefiner. Dette skyldes deres lighed med polyvalente carboxylsyrer, som har en dobbeltbinding i deres sammensætning. Alkenernes nomenklatur adskiller sig ved, at det første atom i carbonkæden er bestemt af placeringen af en multipelbinding, hvis position også er angivet i stoffets navn.
Cracking er den vigtigste måde at udvinde alkener på
Revner er en type olieraffinering ved høje temperaturer. Hovedmålet med denne proces er udvinding af stoffer med en lavere molekylvægt. Revner for at producere alkener sker under nedbrydningen af alkaner, som er en del af olieprodukter. Dette sker ved temperaturer fra 400 til 700 °C. I løbet af denne reaktion for at opnå alkener dannes der ud over det stof, der var formålet med dens implementering, en alkan. Det samlede antal carbonatomer før og efter reaktionen er det samme.
Andre industrielle metoder til at opnå alkener
Du kan ikke fortsætte med at tale om alkener uden at nævne dehydrogeneringsreaktionen. Til dens implementering tages en alkan, hvor en dobbeltbinding kan dannes efter eliminering af to hydrogenatomer. Det vil sige, at metan ikke vil indgå i denne reaktion. Derfor starter en række alkener fra ethylen. Særlige betingelser for reaktionen er forhøjet temperatur og en katalysator. Nikkel eller chrom (III) oxid kan fungere som sidstnævnte. Resultatet af reaktionen vil være en alken med det passende antal carbonatomer og en farveløs gas (brint).
En anden industriel metode til at opnå stoffer i denne serie er hydrogenering af alkyner. Denne reaktion til opnåelse af alkener finder sted ved forhøjede temperaturer og med deltagelse af en katalysator (nikkel eller platin). Hydrogeneringsmekanismen er baseret på at bryde en af de to pi-bindinger af den tilvejebragte alkyn, hvorefter hydrogenatomer tilføjes på destruktionsstederne.
Laboratoriemetode med alkohol
En af de enkleste og billigste måder er intramolekylær dehydrering, det vil sige eliminering af vand. Når du skriver reaktionsligningen, er det værd at huske, at det vil blive udført i henhold til Zaitsev-reglen: brint vil sp altes fra det mindst hydrogenerede carbonatom. Temperaturen skal være over 150°C. Som katalysator skal du bruge stoffer med hygroskopiske egenskaber (i stand til at trække fugt), for eksempel svovlsyre. En dobbeltbinding vil dannes på stedet for adskillelsen af hydroxylgruppen og hydrogen. Resultatet af reaktionen vil være den tilsvarende alken og et vandmolekyle.
Laboratoriebaserede haloderivater
Der er to laboratoriemetoder mere. Den første er virkningen af en alkaliopløsning på alkanderivater, som har et halogenatom i deres sammensætning. Denne metode kaldes dehydrohalogenering, det vil sige eliminering af hydrogenforbindelser med ikke-metalliske elementer fra den syvende gruppe (fluor, brom, klor, jod). Implementeringen af reaktionsmekanismen, som i det foregående tilfælde, fortsætter i overensstemmelse med reglenZaitsev. De katalytiske betingelser er en alkoholisk opløsning og en forhøjet temperatur. Efter reaktionen dannes en alken, et s alt af et alkalimetalgrundstof og et halogen, vand.
Den anden metode ligner meget den forrige. Det udføres ved hjælp af en alkan, som har to halogener i sin sammensætning. Et sådant stof påvirkes af et aktivt metal (zink eller magnesium) i nærværelse af en alkoholopløsning og forhøjet temperatur. Reaktionen vil kun finde sted, hvis brinten erstattes af et halogen ved to nabocarbonatomer, hvis betingelsen ikke er opfyldt, dannes dobbeltbindingen ikke.
Hvorfor tage zink og magnesium? Under reaktionen oxideres metallet, som kan donere to elektroner, og to halogener elimineres. Hvis du tager basiske grundstoffer, vil de reagere med vand, som er en del af alkoholopløsningen. Hvad angår de metaller, der er efter magnesium og zink i Beketov-serien, vil de være for svage.
