АдукацыяНавука

Дэгідратацыя спіртоў

Тэрмін «дэгідратацыя» ўжываецца ў медыцыне (азначае абязводжванне арганізма), у авіяцыі (гэта страта вады самалётам падчас палёту), у хіміі (рэакцыя, у выніку якой ад малекулы арганічнага рэчыва отщепляется вада). Рэакцыя дэгідратацыя спіртоў характэрная для злучэнняў, раней званых алкаголю. Працякае працэс пры награванні ў прысутнасці сродкаў, якія адбіраюць ваду, якімі з'яўляюцца кіслата серная, цынку хларыд, алюмінія аксід або кіслата фосфарная. У залежнасці ад умоў праходжання рэакцыі могуць утварацца непредельные вуглевадароды ці простыя эфіры, і падзяляецца яна, адпаведна, на внутримолекулярную і межмолекулярных дэгідратаціі.

Простыя эфіры ўтвараюцца, калі рэакцыя праводзіцца пры больш нізкай тэмпературы і лішку спірту. На першай стадыі атрымліваецца эфір сернай кіслаты: C2H5OH + HO-SO2OH ↔ C2H5O-SO2OH + H2O. Калі рэакцыйную сумесь затым падцяпліць, то якая ўтварылася этилсерная кіслата рэагуе з лішкам спірту: C2H5O-SO2OH + C2H5OH → C2H5O-C2H5 + H2SO4. У выніку атрымліваецца диэтиловый (або серны) эфір. Па такой схеме працякае межмолекулярных дэгідратаціі спіртоў. У выніку за кошт аддзялення ад двух малекул алкаголю двух вадародных атамаў і аднаго кіслароднага атама (яны і складаюць адну малекулу вады) утвараюцца простыя эфіры. У прамысловасці диэтиловый эфір вырабляюць, прапускаючы пары спірту над аксідам алюмінія пры тэмпературы 250 ° С. Схема рэакцыі такая: 2C2H5-OH → C2H5-O-C2H5 + H2O.

Внутримолекулярная дэгідратацыя спіртоў можа працякаць толькі пры больш высокіх тэмпературах. Пры гэтым ад адной малекулы спірту (а не ад двух, як у папярэднім выпадку) аддзяляецца малекула вады, а паміж двума атамамі вугляроду утвараецца адна падвойная сувязь. Выкарыстоўваецца такі спосаб для атрымання ненасычаных вуглевадародаў. Прымяняюцца для гэтай мэты толькі аднаатамнага спірты. Напрыклад, адшчапленнем вады ад этылавага спірту працякае пры тэмпературы 500 ° С над водоотнимающим каталізатарам, напрыклад, аксідам алюмінія Al2O3 або хлорыстым цынкам ZnCl2.

Дэгідратацыя спіртоў - гэта просты спосаб атрымання газападобных алкена ў лабараторных умовах. Яго ўжываюць для атрымання этылену з этанолу: CH3-CH2-OH → CH2 = CH2 + H2O. Дэгідратацыя можа працякаць у прысутнасці каталізатара, якім з'яўляецца аксід алюмінія. Пары спірту этылавага прапускаюць над нагрэтым парашком аксіду алюмінія. Аддзялілася вада ў выглядзе пару паглынаецца, пры гэтым вылучаецца чысты этылен. У якасці каталізатара гэтага працэсу можна ўжываць канцэнтраваныя кіслаты, напрыклад, серную або фосфарную. Яны, як і аксід алюмінія, валодаюць водоотнимающими ўласцівасцямі. Але так як серная кіслата з'яўляецца таксама моцным акісляльнікам, то ўтворыцца шмат пабочных рэчываў (напрыклад, спірт акісляецца да дыяксіду вугляроду, а кіслата аднаўляецца да дыяксіду серы), таму атрыманы газ патрабуе дадатковай ачысткі.

Дэгідратацыя спіртоў цыклічнага будынка, напрыклад, абязводжванне циклогексанола, можа працякаць у прысутнасці фосфарнай кіслаты. Яе часта аддаюць перавагу сернай, так як яна, валодаючы добрымі водоотнимающими ўласцівасцямі, у меншай ступені спрыяе адукацыі пабочных прадуктаў, а таксама больш бяспечная. У выніку такой рэакцыі утвараецца циклогексен. Той факт, што атамы вугляроду аб'яднаны ў кальцо, не мяняе хімізм рэакцыі: C6H11-OH → C6H10 + H2O. Циклогексанол награваюць з канцэнтраванай фосфарнай (V) кіслатой. Атрыманы цыклічны вуглевадарод з адной двайной сувяззю ў коле з'яўляецца вадкім рэчывам, таму для ачысткі ад прымешак яго пераганяюць.

Таксама магчымая дэгідратацыя спіртоў, якія змяшчаюць у малекуле некалькі груп гидроксильных. У якасці прыкладу для многоатомных спіртоў можна разгледзець рэакцыю, у выніку якой адбываецца адшчапленнем двух малекул вады ад двух малекул этиленгликоля, пры гэтым утворыцца цыклічны эфір диоксан: 2OH-CH2-CH2-OH → (C2H4O) 2. Дэгідратацыя ідзе падчас перагонкі этиленгликоля ў прысутнасці кіслаты сернай. Гэта адна з прамысловых тэхналогій атрымання диоксана.

Такім чынам, можна сказаць, што дэгідратацыя спіртоў мае і прамысловае, і лабараторнае прымяненне. У выніку ўтвараюцца хімічныя злучэнні, якія выкарыстоўваюцца для даследаванняў, а таксама ў якасці сыравіны або дапаможных рэагентаў для хімічных вытворчасцяў.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.birmiss.com. Theme powered by WordPress.