Hidrasi Propylene: Reaksi Persamaan

senyawa organik yang memiliki tempat yang penting dalam hidup kita. Mereka adalah polimer komponen utama yang ada di sekitar kita: itu adalah kantong plastik, dan karet, serta bahan lainnya. Polypropylene mencakup dalam seri ini bukan langkah terakhir. Hal ini juga termasuk dalam berbagai bahan dan digunakan di banyak industri seperti konstruksi, penggunaan rumah sebagai bahan untuk gelas plastik dan (tetapi tidak pada skala produksi) kecil lainnya perlu. Sebelum kita berbicara tentang proses tersebut, sebagai hidrasi propilena (dimana, dengan cara, kita bisa mendapatkan isopropil alkohol), melihat sejarah penemuan zat penting ini bagi industri.

cerita

Dengan demikian, tanggal pembukaan propilena tidak. Namun, polimer yang - Polypropylene -adalah benar-benar membuka tahun 1936 oleh kimiawan Jerman yang terkenal Otto Bayer. Tentu saja, secara teoritis, ia dikenal sebagai salah satu bisa mendapatkan suatu hal yang penting, tetapi dalam prakteknya hal ini tidak berhasil. Ini hanya berhasil pada pertengahan abad kedua puluh ketika Jerman dan ahli kimia Italia dan Ziegler Nutt dibuka katalis jenuh polimerisasi hidrokarbon (memiliki satu atau lebih ikatan ganda), yang selanjutnya dan diberi nama: katalis Ziegler-Natta. Sampai titik ini itu benar-benar mungkin untuk membuat reaksi polimerisasi zat-zat tersebut telah pergi. Mereka dikenal reaksi polikondensasi, ketika katalis tanpa mempengaruhi substansi terhubung ke rantai polimer, sehingga membentuk oleh-produk. Tapi dengan hidrokarbon tak jenuh tidak berhasil.

Proses lain yang penting terkait dengan zat ini, adalah hidrasi nya. Propylene selama awal penggunaannya cukup banyak. Dan semua ini berkat berbagai perusahaan pengolahan minyak dan gas ditemukan obat propena (juga kadang-kadang disebut sebagai zat dijelaskan). Cracking minyak mentah adalah produk-oleh, dan ketika ternyata bahwa turunannya, isopropil alkohol, adalah dasar untuk sintesis berbagai zat yang bermanfaat bagi umat manusia, banyak perusahaan, seperti BASF, dipatenkan metode mereka produksi dan meluncurkan perdagangan besar dalam hubungan ini. Propylene Hidrasi diuji dan diterapkan sebelum polimerisasi sebabnya aseton, hidrogen peroksida, isopropylamine mulai awal untuk menghasilkan polypropylene.

Sebuah proses yang sangat menarik dari pemisahan propena dari minyak bumi. Hal ini kepadanya kami kini giliran.

Isolasi propilena

Sebenarnya, dalam pemahaman teoritis metode dasar adalah untuk hanya satu proses: minyak pirolisis dan gas terkait. Tapi sekarang implementasi teknologi - hanya sebuah laut. Faktanya adalah bahwa setiap perusahaan berusaha untuk mendapatkan cara yang unik dan melindungi hak paten dan perusahaan lain yang sejenis juga mencari cara sendiri untuk tetap membuat dan menjual propena sebagai bahan baku atau mengubahnya menjadi berbagai produk.

Pirolisis ( "Pyro" - api "lys" - kehancuran) - molekul proses pembusukan kimia yang rumit dan besar menjadi lebih kecil di bawah pengaruh suhu tinggi dan katalis. Minyak, seperti diketahui, adalah campuran dari hidrokarbon terdiri dari ringan, sedang dan fraksi berat. Dari pertama, berat molekul sangat rendah, dan propena dan etana di pirolisis. Proses ini dilakukan dalam tungku khusus. Dalam produsen yang paling canggih dari teknologi proses berbeda: beberapa pasir digunakan sebagai pendingin, yang lain - kuarsa, dan lain-lain - kokas; Anda juga dapat membagi oven dalam struktur mereka: ada tubular dan konvensional, seperti yang disebut reaktor.

Namun proses pirolisis menghasilkan cukup prop bersih, seperti, selain dia, ada terbentuk segudang hidrokarbon, yang kemudian harus membagi cara cukup energi-intensif. Oleh karena itu, untuk mendapatkan bahan murni seperti yang digunakan untuk dehidrogenasi alkana diikuti oleh hidrasi: dalam kasus kami - propana. Serta proses polimerisasi yang dijelaskan di atas tidak terjadi. Pembelahan dari molkuly hidrogen membatasi hidrokarbon terjadi di bawah aksi katalis kromium trivalen oksida dan aluminium oksida.

Tapi sebelum pindah ke cerita bagaimana proses hidrasi, melihat struktur hidrokarbon tak jenuh kami.

Terutama struktur propylene

Propen sendiri - hanya anggota kedua dari sejumlah alkena (hidrokarbon dengan satu ikatan rangkap). Untuk kemudahan, ia adalah yang kedua setelah ethylene (dari mana, seperti yang Anda duga, membuat polietilen - berat polimer di dunia). Dalam propen keadaan normal - gas sebagai yang "relatif" dari keluarga alkana, propana.

Tapi perbedaan propana yang signifikan dari propena - adalah bahwa yang terakhir memiliki dalam komposisi ikatan ganda, yang secara radikal mengubah sifat kimianya. Hal ini memungkinkan koneksi ke sebuah molekul tak jenuh hidrokarbon zat lain, dimana suatu senyawa yang diperoleh dengan sifat yang sama sekali berbeda sering sangat penting bagi industri dan rumah tangga.

Saatnya untuk berbicara tentang reaksi dari teori, yang, pada kenyataannya, topik artikel ini. Pada bagian berikutnya, Anda akan belajar bahwa membentuk salah satu produk yang paling penting secara komersial, dan bagaimana reaksi ini dan apa nuansa di dalamnya ketika propylene hidrasi.

Teori hidrasi

Untuk memulai, mari kita beralih ke proses yang lebih umum - solvasi - yang meliputi juga reaksi yang dijelaskan di atas. konversi kimia ini, yang terdiri bergabung dengan molekul-molekul pelarut molekul zat terlarut. Dengan demikian mereka dapat membentuk molekul baru, atau yang disebut solvat, - partikel yang terdiri dari molekul zat terlarut dan pelarut interaksi elektrostatik terkait. Kami tertarik hanya jenis pertama bahan, karena ketika hidrasi propilena lebih disukai dibentuk produk tersebut.

Dalam metode solvasi atas molekul pelarut yang melekat pada zat terlarut, diperoleh senyawa baru. Dalam kimia organik menguntungkan terbentuk selama alkohol hidrasi, keton dan aldehida, tetapi ada beberapa kasus lain, seperti pembentukan glikol, tetapi mereka tidak akan dibahas. Bahkan, proses ini sangat sederhana, tetapi pada saat yang sama cukup rumit.

mekanisme hidrasi

ikatan ganda, seperti diketahui, terdiri dari dua jenis obligasi atom: pi dan sigma obligasi. Pi-ikatan rusak pada hidrasi selalu reaksi pertama, karena kurang kuat (memiliki energi ikat yang lebih kecil). Pada pecah-nya membentuk dua orbital kosong dari dua atom karbon yang berdekatan yang mungkin membentuk ikatan baru. Sebuah molekul air yang ada dalam larutan dalam bentuk dua partikel ion hidroksida dan proton, mampu bergabung meledak ikatan rangkap. Dimana ion hidroksida terikat pada atom karbon tengah dan proton - ke ekstrim kedua. Dengan demikian, dalam hidrasi propilena terbentuk didominasi 1-propanol, atau isopropil alkohol. Ini adalah hal yang sangat penting, karena mungkin untuk mendapatkan oksidasi aseton, digunakan dalam jumlah besar di dunia kita. Kita diberitahu bahwa itu terbentuk didominasi, tapi ini tidak benar. Saya harus mengatakan ini: satu-satunya produk yang dibentuk oleh hidrasi propilena, dan ini - isopropil alkohol.

Ini, tentu saja, semua seluk-beluk. Bahkan, semuanya bisa lebih mudah untuk menjelaskan. Dan sekarang kita tahu bagaimana menulis program sekolah dari sebuah proses seperti hidrasi propilena.

Reaksi: bagaimana hal itu terjadi

Dalam kimia untuk menunjukkan semuanya sederhana: dengan bantuan persamaan reaksi. Itu transformasi kimia dari materi di bawah diskusi dapat digambarkan dengan cara ini. Hidrasi propilena, persamaan reaksi sangat sederhana dan berlangsung dalam dua tahap. Pertama melanggar pi-ikatan, bagian dari ganda. Kemudian molekul air dalam bentuk dua partikel dari anion hidroksida dan hidrogen kation, cocok untuk molekul propylene memiliki waktu aktif dari dua kursi kosong untuk membentuk ikatan. ion hidroksida membentuk ikatan dengan atom karbon kurang terhidrogenasi (yaitu dengan, yang jumlah minimal atom hidrogen), dan proton, masing-masing, - dengan ekstrim tersisa. Dengan demikian, produk tunggal: membatasi alkohol monohidrat adalah isopropanol.

Bagaimana untuk merekam respon?

Sekarang kita akan belajar bagaimana menulis bahasa reaksi kimia, yang mencerminkan proses seperti hidrasi propilena. Sebuah formula yang berguna untuk kita: CH ₂ = CH - CH _3. Ini adalah formula dari bahan awal - propena. Seperti yang Anda lihat, ia memiliki ikatan rangkap ditunjukkan dengan tanda "=", dan di tempat ini akan prisoednyatsya air ketika hidrasi propilena akan terjadi. persamaan reaksi dapat ditulis sebagai: CH ₂ = CH - CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - CH (OH) - CH _3. Gugus hidroksil dalam kurung berarti bahwa bagian ini bukan pada bidang rumus, dan di bawah atau di atas. Di sini kita tidak bisa menunjukkan sudut antara tiga kelompok, membentang dari atom karbon tengah, tetapi mengatakan bahwa mereka kurang lebih sama dengan satu sama lain dan membuat hingga 120 derajat.

Mana itu digunakan?

Kami telah menyebutkan bahwa yang diperoleh selama bahan reaksi banyak digunakan untuk sintesis zat-zat penting lainnya kepada kami. Hal ini sangat mirip dengan struktur aseton, dari yang hanya berbeda dalam bahwa alih-alih berdiri di sana gidroksogrupp keto (yaitu, atom oksigen dihubungkan oleh ikatan ganda pada atom nitrogen). Seperti diketahui, aseton itu sendiri digunakan dalam pernis dan pelarut, tetapi di samping itu digunakan sebagai reaktan untuk sintesis lebih lanjut dari zat-zat yang lebih kompleks seperti poliuretan, resin epoxy, anhidrida asetat , dan sebagainya.

aseton menghasilkan reaksi

Kami pikir hal ini berguna untuk menggambarkan transformasi isopropil alkohol, aseton, terutama karena reaksi ini tidak begitu rumit. Untuk memulai, propanol dan diuapkan pada 400-600 derajat Celcius oksilyayut oksigen pada katalis khusus. Sebuah produk yang sangat murni diperoleh dengan melakukan reaksi dalam jala perak.

persamaan reaksi

Kami tidak akan masuk ke rincian dari mekanisme reaksi untuk oksidasi propanol dalam aseton karena sangat kompleks. Membatasi persamaan konversi kimia konvensional: CH ₃ - CH (OH) - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C (O) - CH ₃ + H ₂ O. Seperti ditunjukkan dalam Skema semua cukup sederhana, namun perlu untuk masuk lebih dalam ke dalam proses, dan kami akan menghadapi sejumlah kesulitan.

kesimpulan

Jadi kita dibongkar proses hidrasi propilena dan persamaan untuk reaksi dipelajari dan mekanisme terjadinya. Dianggap prinsip-prinsip teknologi merupakan dasar dari proses yang sebenarnya terjadi di industri. Ternyata, mereka tidak sangat kompleks, tetapi memiliki manfaat nyata bagi kehidupan kita sehari-hari.