Основные реакции алканов

Основные реакции алканов. Алканы достаточно инертны ко многим химическим реагентам. Их химические свойства излагаются в курсах органической химии. Здесь рассматриваются в основном реакции, использующиеся в нефтепереработке. Наибольший интерес с этой точки зрения представляют реакции окисления, термического и термокаталитического превращения (см. гл. 12 и 13) и галогенирования. [c.173]

Превращения циклоалканов. Скорость каталитического крекинга циклоалканов близка к скорости крекинга алканов с равным числом атомов углерода. Основными реакциями циклоалканов являются раскрытие кольца с образованием алкенов и диенов дегидрирование, ведущее к образованию аренов изомеризация циклов и боковых цепей. [c.336]

Гидрогенизационные процессы осуществляют путем контакта нефтяной фракции с водородом в присутствии определенного катализатора и в соответствующих условиях, В процессе гидрогенизации углеводородов протекают следующие основные реакции гидрокрекинг алканов и циклопарафинов гидрирование непредельных и ароматических углеводородов гидродеалкилирование ароматических углеводородов гидроизомеризация всех классов углеводородов. Соединения, содержащие серу, азот, кислород, подвергаются, как правило, гидрогенолизу. [c.234]

Основными структурными особенностями, определяющими химическую" инертность алканов (и алкильных групп вообще), являются прочность связей С — СиС — И, отсутствие поляризации обеих связей, малая степень" их поляризуемости и отсутствие у углерода относительно низких вакантных -АО. Действие последних трех факторов сильно затрудняет для электрофильного или нуклеофильного реагента задачу нахождения места атаки, совместимого с его электронной природой. Вследствие этого основные реакции алканов связаны с действием свободных радикалов. Более того, хотя в принципе можно представить себе, что алканы могут элиминировать водород, и они на самом деле способны к этой реакции, насыщенная природа этих веществ указывает на то, что нормальным типом реакции алканов должно [c.254]

Свободнорадикальные реакции алканов, рассмотренные в гл. 4, в основном протекают в газовой фазе. Ионные реакции (подобные только что описанной) происходят главным образом в растворах. [c.156]

Собственно говоря, жирные кислоты и жирные спирты — основные поставщики алканов и неразветвленных углеродных цепей цикланов, столь широко представленных в нефтях. Образование алифатических углеводородов будет рассмотрено несколько позже, здесь же остановимся на одном из необычных направлений превращении непредельных жирных кислот, а именно на механизме реакций дегидратационной циклизации. [c.195]

Побочными нежелательными реакциями при каталитическом риформинге являются уплотнение и конденсация непредельных и ароматических углеводородов, а также глубокий гидрокрекинг алканов и цикланов с образованием газообразных углеводородов. Что касается кинетики основных реакций, то с наибольшей скоростью протекает дегидрирование нафтенов. Значительно медленнее идет дегидроциклизация алканов и еще медленнее — их изомеризация. [c.245]

Процентное содержание различных продуктов радиолиза алканов, как это можно было видеть из примера с пен-таном, неодинаково, что, в частности, обусловлено неравноценностью различных связей С—С в молекулах этих углеводородов. Иная картина наблюдается при радиолизе циклопарафинов, например циклогексана, у которого все связи С—С равноценны. Число химических реакций, возникающих при облучении циклогексана, существенно меньше, чем в случае н-гексана. В основном при этом образуются радикалы СвН и Н- либо молекулы СвНю и На. Таким образом, основные реакции при радиолизе циклогексана не приводят к разрыву связи С—С. [c.204]

Реакция алканов с кислородом, приводящая к образованию двуокиси углерода, воды и, что наиболее важно, выделению тепла, является основной реакцией, происходящей в двигателе внутреннего сгорания ее огромное практическое значение очевидно. [c.136]

Превращения аренов. Незамещенные арены в условиях каталитического крекинга устойчивы. Метилзамещенные арены реагируют со скоростью, близкой к алканам. Алкилпроизводные аренов, содержащие два и более атомов углерода в цепи, крекируются примерно с такой же скоростью, что и алкены. Основной реакцией алкилпроизводных аренов является деалкилирование. Это объясняется большим сродством ароматического кольца к протону, чем к алкильному иону [c.339]

В химической промышленности взаимодействием алканов с паровоздушной смесью получают газовую смесь, состоящую преимущественно из водорода и монооксида углерода. Например, с участием метана протекают две основные реакции [c.221]

Каталитический крекинг нефти протекает преимущественно в присутствии кислотных катализаторов — алюмосиликатов или природных глин. При каталитическом крекинге нефтяных фракций происходят следующие основные реакции 1) дегидрирование нафтенов 2) изомеризация нафтенов 3) изомеризация алканов 4) дегидроциклизация (ароматизация) алканов 5) гидрокрекинг алканов и нафтенов. Реакции протекают одновременно, причем преимущественное течение той или иной реакции зависит от природы исходного сырья, состава катализатора и режима процесса температуры, давления, скорости подачи сырья и т. д. [c.46]

Реакции замещения водородных атомов алканов при взаимодействии с активными свободными радикалами. Гомолитические реакции алканов должны быть инициированы активными свободными радикалами. Это достигается в основном фотохимическим, термическим или каталитическим путем. [c.95]

Превращения аренов. Незамещенные арены в условиях каталитического крекинга устойчивы. Метилзамещенные арены реагируют со скоростью, близкой к алканам. Алкилпроизводные аренов, содержащие два и более атомов углерода в цепи, крекируются примерно с такой же скоростью, что и алкены. Основной реакцией алкилпроизводных аренов является деалкилирование [c.218]

Содержание в газах крекинга алканов может быть объяснено только разрушением ароматического ядра с образованием осколков в виде СН= и — СН = СН—, которые гидрируются водородом. Результаты подсчета показывают, что при крекинге нафталина разрушается только 4—9%, а при крекинге фенантрена 2% общего количества превращенного углеводорода. Таким образом, основной реакцией при крекинге ароматических углеводородов без боковых цепей являемся реакция конденсации. [c.29]

Процессы гидрокрекинга атмосферного и вакуумного газойля, газойлей коксования, каталитического или термоконтактного крекинга направлены на получение компонентов моторных топлив либо основы высокоиндексных масел. Направление процесса, выход и качество образующихся продуктов определяются качеством исходного сырья, катализатором, условиями проведения процесса и типом реактора. При исследовании химизма процесса гидрокрекинга на примере индивидуальных углеводородов и углеводородных смесей было показано, что основными реакциями при этом являются гидрогенолиз алканов и нафтеновых углеводородов, гидродеалкилирование алкил (поли) циклических соединений, гидрирование ароматических углеводородов, гидрогенолиз гетероорганических соединений [11]. [c.29]

В присутствии катализаторов крекинга алкены по сравнению с алканами обладают большей реакционной способностью. Основные реакции алкенов следующие. [c.11]

Основной реакцией, протекающей при термолизе нефтей, является деструкция алканов и длинных алифатических цепей (нормальных и изопреноидных) цикланов и аренов, всегда приводящая к образованию более легких алканов. Наличие в нефтях таких углеводородов было отмечено в предыдущих главах. Кроме того, многочисленные данные но ИК-спектрам также указывают на наличие в циклических углеводородах длинных нормальных и изонреноидных алифатических цепей [9]. [c.228]

В процессе каталитического крекинга нафтены распадаются по месту боковых групп и в цикле. Циклогексан и его гомологи передают часть водорода ненасыщенным осколкам молекул и образуют ароматические углеводороды. В результате перераспределения водорода содержание ненасыщенных углеводородов в продуктах крекинга нафтенов значительно меньше, чем в продуктах крекинга алканов и алкенов. Основными реакциями нафтенов являются следующие. [c.12]

Особенность термических реакций алкенов обусловливается двойной связью. Благодаря этой связи реакционная способность алкенов в реакциях присоединения значительно выше по сравнению со способностью к присоединению двойной связи в ароматическом ядре. Вместе с тем двойная связь характеризуется в полтора раза большей прочностью по сравнению с одинарной связью. Если для алканов при термическом воздействии на молекулу основной реакцией является разрыв углеродной цепи, то [c.57]

Превращение алканов сопровождается образованием парафина и олефина или дегидрогенизацией, приводящей к образованию олефина с тем же числом атомов углерода. Так, при пиролизе пропана (700°С) протекают следующие основные реакции [c.205]

Основные реакции этих классов веществ рассмотрены в гл. 2 (разд. 2.2 и 2.4—2.6), но среди них немного реакций с образованием углерод-углеродной связи для алканов таких реакций вообще не приведено. Для бензола и его гетероциклических аналогов наиболее общей является реакция Фриделя — Крафтса, но и эта реакция не может быть применена для циклических систем с пониженной нуклеофильностью, таких, как нитробензол и пиридин. [c.48]

Каталитический крекинг нефти протекает преимущественно в присутствии кислотных катализаторов — алюмосиликатов или природных глин. При каталитическом крекинге нефтяных фракций происходят следующие основные реакции 1) дегидрирование нафтенов (с. 403) 2) изомеризация нафтенов (с. 372) 3) изомеризация алканов (с. 41) 4) дегидроциклизация (ароматизация) алканов (с. 403) [c.44]

Изомеризация углеродного скелета алканов, как правило, происходит с большим трудом, чем изомеризация соответствующих алкенов, и здесь требуются очень активные кислотные катализаторы или высокие температуры. Но поразительные аналогии между реакциями алканов и алкенов заставляют думать, что и те и другие протекают через одни и те же карбониевые промежуточные продукты основное их различие связано с трудностью образования таких карбониевых соединений из насыщенных углеводородов. [c.168]

Наряду с основными реакциями С —алкилирования изобутана бутиленами, при которых на 1 моль изобутана расходуется 1 моль олефина, в процессе протекают и побочные реакции, приводящие к образованию продуктов, более легких или более тяжелых, чем цел( вой продукт, или к потере активности и увеличению расхода катслизаторов. К таковым относятся реакции деструктивного ал — килирования, самоалкилирование изобутана, С-алкилирование с участием и алканов и алкенов, полимеризация алкенов, сульфирование олефинов с образованием сложных эфиров, кислого шлаиа и др. [c.139]

Процесс образования нормальных алканов в нефтях достаточно сложен. Обычно считается, что основной реакцией является декарбо-ксилирование жирных кислот. Не вызывает сомнений то, что такая реакция протекает при контакте насыщенных кислот с алюмосиликатами. Это, в частности, было доказано опытами с бегеновой и стеариновой кислотами [1, 27, 29. 30]. Однако даже в этих весьма простых опытах, кроме обычного декарбоксилирования, происходят и другие реакции, следствием которых является образование не только соответствующего нормального алкана, но и целой серии нормальных алканов как большей, так и меньшей молекулярной массы. На рис. 73 приведена хроматограмма смеси нормальных алканов, выделенных из продуктов превращения стеариновой кислоты на алюмо-си.чикате. Кроме п.гептадскана (70%), получены а.пканы иной молекулярной массы, без преобладания нечетных (или четных) углеводородов. Наиболее интересно здесь образование углеводородов i , и выше, которые получаются в результате кетонизации части кислоты с образованием стеарона. В дальнейшем стеарон подвергается деструкции и восстановлению и образуются различные углеводороды. [c.198]

Алканы. Термическое разложение алканов является чисто радикально-цепным процессом и протекает согласно механизму Райса — Герцфельда — Косякова [29, 30]. Пиролиз одного из простейших представителей алканов — пропана включает следующие основные реакции [c.18]

Во второй части четвертой главы рассмотрены термодинамика и кинетика элементарных реакций присоединения и замещения радикалов с простейщими непредельными и предельными углеводородами, а также реакций рекомбинации и диспропорционирования радикалов и молекул алканов и алкенов и реакций изомеризации радикалов. Эти реакции играют важную роль не только в термическом радикально-цеп-ном крекинге и пиролизе, но и во многих других цепных реакциях органических веществ, протекающих в газовой фазе. Рассмотренные реакции относятся к основным реакциям химии радикалов вообще, а решаемые вопросы — к проблеме реакционной способности частиц в радикальных реакциях. [c.11]

В углеводородном составе нефтей типа 1А также имеется ряд характерных особенностей. Восстановительные условия препятствуют окислению фитола, а также других алифатических структур с четным числом атомов С в молекуле. Основная реакция — гидрирование. Поэтому в этих нефтях фитан преобладает над пристаном, а среди н-алканов состава С о 3 0 наблюдается преобладание гомологов с четным числом [c.126]

Известно, что термический пиролиз углеводородов протекает по радикально-цепному механизму, и введение в состав сырья активных радикалов позволяет существенно повысить скорость основных реакций процесса. Нами было показано, что фракции олефинов позволяют существенно повысить выход основных продуктов процесса. Повышенная реакционная способность олефинов объясняется наличием в их молекулах ослабленных связей в Р - положении относительно двойной связи, и поэтому суммарные константы скорости термического распада алкенов существенно меньще, чем у алканов с тем же числом углеродных атомов. По различным данным, относительная константа скорости распада олефинов в 1,7...3,2 раза вьипе, чем у соответствующих алканов с тем же числом углеродных атомов. Вследствие этого молекулы олефинов относительно ле1-че подвергаются распаду с образованием активных радикалов. Повышение выхода газообразных продуктов пиролиза при введении в состав сырья фракций олефинов, возможно, связано с высокой реакционной способностью данньгх углеводородов. [c.127]

Сложность картины распада молекул прц крекинге усугубляется тем, что многие реакции, пдотекающие при,, крекинге,, - обратимы и в зависимости от условий основное направление реакции может быть сдвинуто в сторону синтеза или в сторону распада. К обратимым реакциям с дОстйВернОстью мЪхут быть отнесены реакции ]) образования простейших углеводородов из элементов, 2) гидрирования алкенов — дегидрирования алкильных цепей, 3) гидрирования ароматических углеводородов — дегидрирования шестичленных цикланов, 4) конденсации ароматических углеводородов, 5) изомеризации алканов, алкенов, цикланов, 6) полимеризации — деполимеризации алкенов и другие. Для подобных реакций были вычислены константы равновесия показывающие до какой глубины превращения могут быть в данных условиях проведены рассматриваемые реакции. Однако только для отдельных процессов, характеризующихся протеканием одной основной реакции (например, рассматриваемые ниже процессы избирательного катализа), можно говорить о приближении системы к равновесным соотношениям. В условиях обычного крекинга равновесные соотношения даже для отдельных обратимых реакций не достигаются. [c.29]

Основные реакции циклоалканов. Как и для алканов, здесь приведены лишь наиболее важные реакции. [c.233]

Наглядным. примером может служить ароматизация бензинов и лигроинов по схемам DHD и гидроформинга. Катализаторы у обоих этих процессов одинаковые, общие условия также близкие, а основной. реакцией является дегидрирование цикланов и лишь в немногих случаях дегидроциклизация алканов [11]. При переработке сравнительно узких фракций (выкипающих в пределах от 80—160 до 180° С) с относительно невысоким содержанием алканов (<40%), а также пятичленных цикланов коксоотложения на катализаторе невелики и длительность циклов достигает 180—200 час. В этих случаях применимы прямопроточные схемы типа DHD (без дублирование реакторов), предусматривающие периодическое прекращение процесса для регенерации контакта. [c.396]

Кроме того, термодинамические подсчеты показали, что если реакция синтеза углеводородов на железных катализаторах протекает через стадию образования карбидов типа РегС и РезС, то невозможно образование нормальных алкенов-1 и высших алканов в интервале температур и давлений, применяемых для синтеза. Следовательно, даже в случае синтеза над железными катализаторами основная реакция протекает не через стадию образования карбидов, и выделение СО2 не является результатом карбидообразования, как это полагали многочисленные исследователи. [c.341]

Основные научные исследования — в области кинетики и механизма химических реакций, а также гомогенного и металлокомплексного катализа. Совместно с Я. Я. Семеновым открыл (1963) новый тип разветвленных цепных реакций с энергетическими разветвлениями в основном на примере фторирования водорода и органических соединений в газовой фазе. Открыл (1966—1970) новые реакции молекулярного азота (образование комплексов с соединениями металлов, каталитическое восстановление до гидразина и аммиака в водных и спиртовых растворах). Открыл (1969) совместно с сотрудниками реакции алканов в растворах комплексов металлов (изотопный обмен, окисление, платинирование ароматических и алифатических углеводородов). Разработал (с 1977) ряд систем, способных к фотокаталитическому образованию водорода и кислорода из воды с участием соответственно доноров и акцепторов электрона, фотосенсибилизаторов и катализаторов. Сформулировал принцип много-электронных превращений в координационной сфере металла в ме-таллокомилексном катализе. [c.616]

Помимо этих основных реакций, при каталитическом облагораживании происходят такие реакции, как дегидроциклизация (превращение алканов в ароматику) и обессеривание. [c.303]

Процесс образования нормальных алканов в нефтях значительно более сложен, чем это может показаться вначале. Обычно принято считать, что основной реакцией образования нормальных алканов является декарбоксилирование насыщенных жирных кислот. Не вызывает сомнений то, что реакция декарбокси-лирования действительно протекает при контакте насыщенных жирных кислот с глинами. Это было доказано опытами с бегено-вой [67] и стеариновой [69] кислотами. Однако даже в этих наиболее простых примерах кроме обычного декарбоксилирования протекают и другие реакции, следствием чего является получение не только нормального алкана, имеющего на один углеродный атом меньше, чем исходная кислота, но и целой серии алканов как большего, так и меньшего молекулярного веса. [c.216]

Окись алюминия — весьма мало активный катализатор по отношению к изомеризации алканов так, например, в то время как на SiOa—AI2O3 [91] при 250° С устанавливается равновесие циклогексан — метилциклопентан, на AI2O3 ниже 550° С не обнаружено никакой реакции, а выше 550° С основной реакцией является крекинг и дегидрогенизация бензола [92]. [c.176]