Alkener er verdifulle "overgangs"-stoffer. Med deres hjelp kan du få alkaner, alkyner, halogenderivater, alkoholer, polymerer og andre. Hovedproblemet med umettede hydrokarboner er deres nesten fullstendige fravær i naturen; for det meste blir stoffer i denne spesielle serien utvunnet i laboratoriet ved kjemisk syntese. For å forstå egenskapene til reaksjonene for å oppnå alkener, må du forstå strukturen deres.
Hva er alkener?
Alkener er organiske stoffer som består av karbon- og hydrogenatomer. Et trekk ved denne serien er doble kovalente bindinger: sigma og pi. De bestemmer de kjemiske og fysiske egenskapene til stoffer. Deres smeltepunkt er lavere enn for de tilsvarende alkanene. Også alkener skiller seg fra denne "grunnleggende" serien av hydrokarboner ved tilstedeværelsen av en addisjonsreaksjon, som skjer ved å bryte pi-bindingen. De er preget av fire typer isomerisme:
- i henhold til posisjonen til dobbeltbindingen;
- for endringer i karbonskjelettet;
- interclass (med sykloalkaner);
- geometrisk (cis- og trans-).
Et annet navn for detteen rekke stoffer - olefiner. Dette skyldes deres likhet med flerverdige karboksylsyrer, som har en dobbeltbinding i sammensetningen. Nomenklaturen til alkener er forskjellig ved at det første atomet i karbonkjeden bestemmes av plasseringen av en multippelbinding, hvis posisjon også er angitt i navnet på stoffet.
Cracking er den viktigste måten å trekke ut alkener
Cracking er en type oljeraffinering ved høye temperaturer. Hovedmålet med denne prosessen er utvinning av stoffer med lavere molekylvekt. Sprekking for å produsere alkener skjer under nedbrytningen av alkaner, som er en del av petroleumsprodukter. Dette skjer ved temperaturer fra 400 til 700 °C. I løpet av denne reaksjonen for å oppnå alkener, i tillegg til stoffet som var hensikten med implementeringen, dannes en alkan. Det totale antallet karbonatomer før og etter reaksjonen er det samme.
Andre industrielle metoder for å oppnå alkener
Du kan ikke fortsette å snakke om alkener uten å nevne dehydrogeneringsreaksjonen. For implementeringen tas en alkan, der en dobbeltbinding kan dannes etter eliminering av to hydrogenatomer. Det vil si at metan ikke kommer inn i denne reaksjonen. Derfor starter en rekke alkener fra etylen. Spesielle forhold for reaksjonen er forhøyet temperatur og en katalysator. Nikkel eller krom (III) oksid kan fungere som sistnevnte. Resultatet av reaksjonen vil være et alken med passende antall karbonatomer og en fargeløs gass (hydrogen).
En annen industriell metode for å oppnå stoffer i denne serien er hydrogenering av alkyner. Denne reaksjonen for å oppnå alkener foregår ved forhøyede temperaturer og med deltagelse av en katalysator (nikkel eller platina). Hydrogeneringsmekanismen er basert på å bryte en av de to pi-bindingene til den tilveiebrakte alkynen, hvoretter hydrogenatomer tilsettes på destruksjonsstedene.
Laboratoriemetode med alkohol
En av de enkleste og rimeligste måtene er intramolekylær dehydrering, det vil si eliminering av vann. Når du skriver reaksjonsligningen, er det verdt å huske at den vil bli utført i henhold til Zaitsev-regelen: hydrogen vil sp alte seg fra det minst hydrogenerte karbonatomet. Temperaturen må være over 150°C. Som katalysator må du bruke stoffer med hygroskopiske egenskaper (i stand til å trekke fuktighet), for eksempel svovelsyre. En dobbeltbinding vil dannes på stedet for separasjonen av hydroksylgruppen og hydrogen. Resultatet av reaksjonen vil være det tilsvarende alkenet og ett vannmolekyl.
Laboratoriebaserte haloderivater
Det er to laboratoriemetoder til. Den første er virkningen av en alkaliløsning på alkanderivater, som har ett halogenatom i sammensetningen. Denne metoden kalles dehydrohalogenering, det vil si eliminering av hydrogenforbindelser med ikke-metalliske elementer fra den syvende gruppen (fluor, brom, klor, jod). Implementeringen av reaksjonsmekanismen, som i forrige tilfelle, fortsetter i henhold til regelenZaitsev. De katalytiske forholdene er en alkoholisk løsning og en forhøyet temperatur. Etter reaksjonen dannes det et alken, et s alt av et alkalimetallelement og et halogen, vann.
Den andre metoden er veldig lik den forrige. Det utføres ved hjelp av en alkan, som har to halogener i sammensetningen. Et slikt stoff påvirkes av et aktivt metall (sink eller magnesium) i nærvær av en alkoholløsning og forhøyet temperatur. Reaksjonen vil bare finne sted hvis hydrogenet erstattes med et halogen ved to nabokarbonatomer, hvis betingelsen ikke er oppfylt, dannes ikke dobbeltbindingen.
Hvorfor ta sink og magnesium? Under reaksjonen oksideres metallet, som kan donere to elektroner, og to halogener elimineres. Hvis du tar alkaliske grunnstoffer, vil de reagere med vann, som er en del av alkoholløsningen. Når det gjelder metallene som er etter magnesium og sink i Beketov-serien, vil de være for svake.
