Алканы: Часть 5

Видео

Конспект

Получение алканов.

Гидролиз карбида алюминия

В ходе гидролиза карбида алюминия (обработка водой или растворами сильных кислот) можно получить только метан. Данный способ максимально практичен, так как приводит к образованию органического вещества из неорганического. Карбид алюминия получается в результате прокаливания оксида алюминия с углем.

21

Реакция Вюрца (галогеналканы + Na).

Реакция Вюрца позволяет получить алканы с чётным числом атомов углерода. При взаимодействии галогензамещенных алканов с натрием происходит сдваивание углеродного скелета в месте расположения галогена и образование неорганической соли натрия. При этом структурные особенности углеродного скелета сохраняются, изомеризации не происходит. На практике реакция Вюрца в настоящее время не используется.

22

Электролиз растворов солей карбоновых кислот по Кольбе.

Под действием электрического тока происходит декарбоксилирование кислотного остатка, образование органического радикала и, как следствие, образование алкана с удвоенным числом атомов углерода. Помимо органического вещества в ходе электролиза всегда наблюдается выделение водорода H_{2} , углекислого газа CO_{2} и образование щелочи.

23

Сплавление солей карбоновых кислот с твёрдой щелочью (реакция Дюма).

Реакция проводится при повышенных температурах с использованием твердых щелочей (процесс сплавления) и позволяет получить алкан, содержащий на один атом углерода меньше, чем в исходной органической соли.

24

Синтез из простых веществ.

Синтез из простых веществ используется за редким исключением, так как низкомолекулярные алканы чаще всего добывают из природных источников. Также данный метод не подходит для создания разветвленного углеродного скелета, поскольку реакция проводится при жестких условиях, что снижает её препаративность.

25

Процесс Фишера-Тропша.

При пропускании смеси угарного газа и водорода над катализаторами переходных металлов (Ni, Fe, Co и др.) образуются алканы неразветвленного строения.

26

Добыча из природных источников.

В промышленности алканы получают непосредственно из природных источников: нефть, месторождения полезных ископаемых и залежи природного газа. При первичной переработке нефти выделяют наиболее легкокипящую фракцию – жирные газы, представляющую собой смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородов. Содержание метана в природном газе может достигать 95%, при его переработке выделяется огромное количество энергии, направляемое на другие производства.

Применение.

Алканы являются достаточно дешёвым топливом, поэтому находят своё применение не только в энергетике и промышленности, но и в быту. Из метана получают ацетилен, сажу, нитрометан, хлорметан и ряд других незаменимых органических веществ. Процесс конверсии метана сопровождается образованием синтез-газа – сырья для производства метанола. Низшие алканы (этан, пропан, бутан) имеют схожие области применения, но более часто используются в органическом синтезе для получения алкенов, полимеров, органических кислот и растворителей.

Жидкие алканы могут быть использованы как горючее и топливо. Тяжелые алканы (воски, парафины) используются для изготовления воска.