Циклопентаны, дегидрогенизация

Сырые нефти, возникшие в палеозойской эре (от 515-10 до 175-10 лет назад) сильно отличаются по составу от сырых нефтей, возникших в более поздние мезозойские или кайнозойские эры (от 175 10 до настоящего времени). Например, приняв в каждой из сырых нефтей фракцию С5—С, за 100%, получим, что ароматическая фракция Се для последних двух эр будет невелика и почти постоянна — 4,1% со средним отклонением лишь 0,6%. Процентное же содержание ароматических фракций 12 сырых нефтей более древней палеозойской эры изменяется от 2 до 20%. Для более древних нефтей наблюдается тенденция к увеличению процентного содержания ароматических соединений при увеличении отношения циклогексана к циклопентану эта тенденция не наблюдается для более молодых нефтей. Этот факт может означать, что хаотические условия и более высокие и колеблющиеся температуры в палеозойской эре были более подходящими в ряде случаев для образования ароматических соединений, чем условия в кайнозойской и мезозойской эрах. Впрочем, в противовес некоторым теориям происхождения нефти можно считать, что одной из ступеней образования ароматических соединений является изомеризация циклопентанов в циклогексаны и дегидрогенизация последних. [c.236]

Б. А. Казанский и Т. Ф. Буланова [22] исследовали поведение смеси циклогексана и циклопентана в условиях дегидрогенизационного катализа над платинированным углем прн 300 -310°. Оказалось, что в начале реакции имеет место гидрогенолиз циклопентана (за счет водорода, отщепляющегося от циклогексана), но катализатор быстро теряет активность по отношению к гидрогенолизу циклопентана, сохраняя прежнюю активность по отношению к дегидрогенизации циклогексана. Таким образом платиновый катализатор, находящийся в соприкосновении с углеводородной смесью, содержащей циклопентан, настолько теряет активность по отношению к гидрогенолизу циклопентановых углеводородов, что даже циклопентан, размыкающийся легче всех остальных пятичленных цикланов, остается в дальнейшем нетронутым. Так как платиновый катализатор, применяемый нами для исследования химического состава норийской нефти, находился в работе длительное время, то нужно полагать, что в условиях наших опытов гидрогенолиз циклопентановых и дегидроциклизация парафиновых углеводородов были сведены к минимуму. [c.165]

Зелинский с сотрудниками пришли к выводу, чтО дегидрогенизация циклогексана в присутствии платиновой черни представляет собою обратимый процесс. В присутствии этого катализатора можно при температуре 100—110° легко гидрировать бензол , при 170° начинается дегидрогенизация циклогексана, протекающая с максимальной скоростью при 300°. Метилциклогексан в тех же условиях дает толуол и водород. Гексан, циклопентан и метилциклопентан при этом не изменяются, что позволяет воспользоваться этим методом для изолирования производных циклопентана в присутствии гомологов циклогексана. [c.100]

Циклопентан и циклогептан, содержащие пяти- и семичленные кольца, не должны подвергаться дегидрогенизации в присутствии металлических катализаторов. [c.103]

Н. Д. Зелинский [17], развивая работы по дегидрогенизации циклогексана в бензол в присутствии тонкораздробленного никеля [122], обнаружил, что металлы платиновой группы катализируют эту реакцию при значительно более низких температурах . Оказалось, что в этих более мягких условиях некоторые другие углеводороды, например циклопентан и его гомологи, не дегидрируются. Различное отношение циклопентановых и цикло-гексановых углеводородов к дегидрогенизационному катализу дало возможность разделять их смеси с помощью метода селективной дегидрогенизации [123]. Этот метод был применен к исследованию нафтенов нефти [124, 125] и определению циклопен-танов в парафиновых углеводородах [126]. [c.171]

Как и парафины, циклопентан и циклогексан заметно не сульфируются концентрированной серной кислотой при обычной температуре. Действие дымящей серной кислоты при нагревании ведет к образованию сульфокислот, причем одновременно протекает реакция дегидрогенизации, и в результате из циклогексана образуется, главным образом, бензолсульфокислота. [c.56]

Другой, наиболее часто применяемый дегидрирующий катализатор-палладий— в реакции каталитической гидрогенизации пятичленного цикла является не таким активным, как платина. Это наблюдение было сделано Б. А. Казанским и X. И. Арешидзе [9], которые показали, что этилциклопентан при многократном контактировании с палладированным углем в избытке водорода при 300—310° претерпевает лишь очень незначительное изменение, гораздо более слабое, чем в присутствии платинированного угля. Б. А. Казанский и Т. Ф. Буланова ПО] подвергли гидрированию над палладированным углем циклопентан при соблюдении таких условий, при которых над платинированным углем циклопентан нацело превращается в н.-пентан. Однако при однократном контактировании с палладированным углем циклопентан совсем не изменил своих свойств, хотя катализатор после этого не обнаружил признаков отравления в отношении реакции дегидрогенизации циклогексана. [c.248]

Проводя опыты, мы замечали, что на таком катализаторе циклопентан гидрируется в 5—8 раз медленнее, чем на простом платинированном угле. Зная, что гомологи циклопентана гидрируются медленнее самого циклопентана, можно рассчитывать, что железо-платиновый катализатор вполне пригоден для аналитических целей. Он обладает достаточной селективностью, поскольку реакция ароматизации парафинов, например, протекает на нем (даже в случае чистых углеводородов) менее чем на 1 % ив то же время он высоко активен в отношении реакции дегидрогенизации. Даже при однократном пропускании бензина над катализатором с объемной скоростью 1,0 см удается превратить все содержащиеся в бензине циклогексановые углеводороды в ароматические. Это оказалось справедливым даже для бензина, содержащего в исследованной фракции более 45% циклогексановых углеводородов. Таким образом, переход к железо-платиновому катализатору привел к значительному ускорению в работе по сравнению с платинированным углем, когда часто требовалось по 2—3 раза пропускать бензин над катализатором, чтобы обеспечить полноту дегидрогенизации циклогексановых углеводородов даже при меньшей скорости пропускания порядка 0,4 слГ . [c.166]

В течение ряда лет существовало мнение, что дегидрогенизация циклогексановых углеводородов совершенно не затрагивает циклопентаны или парафины, всегда сопутствующие им в природных бензинах. Предполагалось, что обе последние группы в присутствии катализатора и водорода, выделяющегося из циклогексанов, неспособны претерпевать не только дегидрогенизацию, но и вообще никакие изменения. Однако, в 1934 г. Н. Д. Зелинский, Б. А. Казанский и А. Ф. Платэ показали, что циклопентан при 310° С в присутствии платинированного угля гладко превращается в н-пентан [c.241]

Впервые реакция гидрогенолиза циклопентанов была открыта в 1933 г. нри попытке выяснить, способно ли к дегидрогенизации шестичленное кольцо молекулы 2-метилбицикло-[ 1,2,2]-гептана [14, 16]. Оказалось, что при 300°С в присутствии платинированного угля водород не отщепляется, а наоборот, происходит его присоединение. Авторы предположили, что происходит разрыв пятичленного кольца по схеме [c.13]

При циклизации парафинов, имеющих пять углеродных атомов в самой длинной цепочке, в присутствии платинированного угля всегда получаются в некотором количестве ароматические углеводороды. Было показано [346], что они образуются путем расширения кольца циклопентанов, за счет геминальных метильных групп и последующей дегидрогенизации. Действительно, из 2,2,4-триметилпентана и из 1,1,3-триметилциклопентана получаются примерно поровну м- и /г-ксилолы [c.23]

Циклопентан частично гидрируется с размыканием цикла за счет водорода, выделяющегося при одновременно протекающей дегидрогенизации циклогексана, при 275 и 300° С в присутствии платинированного угля. [c.189]

В пределах применявшихся нами объемных скоростей пропускания (0,2—0,4 мл смеси на 1 мл катализатора в час) циклопентан за счет дегидрогенизации циклогексана гидрировался на 25—50%. Надо полагать, что эти пределы могут быть значительно раздвинуты, и при более низких скоростях можно достигнуть большего образования н-пентана, а при более высоких — наоборот. Из этого следует, что в обычных условиях дегидрогенизации бензинов по Зелинскому полного расщепления циклопентановых углеводородов ожидать нельзя, но все же известная часть их может подвергаться превращению в парафины. [c.190]

Циклопентан пропускался в водороде, избыток которого был таким же, как и в опытах при 275 С. Смеси 1, 2, 3 и 4 пропускались через катализатор без газа-носителя из реактора выделялось 3916, 3200, 3100 и 1500 жд водорода в час. Смесь 5 пропускалась в токе водорода из реактора выделилось 930 мл водорода в час. Количество н-пентана, образовавшееся в течение опыта за один час, получено по такому же расчету, что и в предыдущей серии опытов. Процент дегидрогенизации циклогексана в опытах 1, 2, 3 и 4 приближался к 100. [c.193]

Через свежую порцию катализатора пропускался бензол (га 1,5011) при 160° С с объемной скоростью 0,22 час катализат имел пд 1,4264 (100% циклогексана). Через туже порцию катализатора пропускался циклогексан ( D 1,4264) нри 302° С с объемной скоростью 0,2 час . Катализат имел п 1,4967 (дегидрогенизация на 96,5% [9]). Через тот же катализатор пропущен циклопентан (гад 1,4064) при 260° С с объемной скоростью [c.197]

Группы СНг нафтеновых углеводородов обладают свойствами, вполне подобными группе СН, ациклических цепей. Во всякой циклической цепи возможно, путем дегидрогенизации, осутцествить образование двойной связи. В принципе возможно образование и тройной связи, однако таких хфимеров весьма мало. Из всех циклопарафиновых углеводородов наиболее устойчивыми являются циклы с 4 и 5. атомами углерода. (Потому не следует удивляться, что во время некоторых реакций молекулярные перегруппировки приводят к образованию циклов О и Сд. Теперь мы кратко рассмотрим циклоп юпан и циклопентан и затем пере дем к ряду циклогексановых углеводородов. [c.44]

Испытание катализатора по циклопентану. Как и в опыте с дегидрогенизацией циклогексана, в центре каталитической трубка (зона постоянной температуры) помеш,ают 10 мл свежего катализатора и довосстанавливают его в струе водорода. С конца каталитической трубки удаляются капли воды, после чего на труб- [c.248]

В изучении состава нефти и химических превращений углеводородов большая роль принадлежит работам Н. Д. Зелинского, проводившимся с начала текущего столетия в Московском университете. Были изучены реакции избирательной каталитической дегидрогенизации углеводородов и установлено, что в присутствии платинового и палладиевого катализатора при температуре около 200° С происходит потеря водорода циклогексаном, который при этом полностью переходит в бензол СвН12 = СвНд -Ь ЗНз. При этих условиях гексан и циклопентан не подвергаются дегидрогенизации. [c.218]

Попыток к получению простейших. мононафтенов в химически чистом виде в заводских условиях сделано не было, но в лабораторных условиях удалось получить iB сравнительно чистом виде циклогексан, циклопентан и их непосредственные гомологи. Однако вследствие того, что немногие производные циклогексана, имеющие промышленную ценность, легко могут быть приготовлены из соответствующих производных бензола, мало вероятно, чтобы в качестве исходного материала для химических синтезов применялись шестичленные моно-нафтены нефти. Ароматизацию таких шестичленных углеводородов можно осуществить посредством термической дегидрогенизации. [c.45]

Наиболее стабильным из циклических насыщенных углеводородов является циклопентан, и о его чисто пирогенетическом разложении в настоящее время в литературе данных не имеется Однако некоторые из его производных подвергались дегидрогенизации в присутствии катализаторов, обладающих специфически дегидрирующими свойствами. Так, например, циклогексилциклопентан, при пооведении над платиной, отложенной на угле, дает при 300° фенилцикло-пентан [c.99]

Гидроизомеризация алкил-циклопентанов в ароматические углеводороды является сравнительно медленной реакцией [155] по мере снижения объемной скорости выходы приближаются к равновесным. Поскольку дегидрогенизация цикланов в ароматические углеводороды протекает весьма быстро, изомеризация алкилцикло-пентанов в циклогексаны, повидимому, и является медленной стадией, определяюпхей скорость обгцего процесса дегидроизомеризации. [c.19]

Для их раздельного определения весьма плодотворным оказался метод каталитической дегидрогенизации по Зелинскому. При дегидрогенизации предельного остатка бензиновых и керосиновых фракций на специальном катализаторе (палладий на активном угле) при 300 °С шестичленные циклоалканы количественно превращаются в арены с выделением водорода. Эта реакция очень подробно изучена и с успехом применяется при исследовании советских нефтей. Количество образовавшихся аренов определяется описанными выше методами. По разности между общим содержанием циклоалканов и содержанием только циклогексанов судят о количестве циклопен-танов. Содержание последних можно установить и прямым анализом физическими методами после дегидрогенизации и выделения образовавшихся аренов. Значения аг из табл. 1 в этом случае надо брать для циклопентанов. При детализированных исследованиях предельные остатки подвергаются четкой ректификации, и в узких фракциях циклоалканы идентифицируются спектральными методами и по физическим константам. [c.61]

Однако, принимая во внимание сравнительно легкое расщепление водородом пятичленного цикла в циклопентане и его гомологах [3, 4], неизбежно присутствующих в любом природном бензине наряду с циклогексанами, следует ожидать, что водород, выделяющийся при дегидрогенизации последних, может гидрировать циклопентановые углеводороды. В литературе имеются указания на возможность такой реакции. Так, Зелинский и Шахназарова [5], пропуская смесь циклогексана с этилциклопентаном над платинированным углем нри 305—310°С, наблюдали появление в катализате фракций с удельным весом и показателем преломления более низким, чем у исходных циклоалканов. К сожалению, эти наблюдения имеют качественный характер, и авторы не выделили образовавшихся при расщеплении этилциклопентана парафиновых углеводородов в чистом состоянии. Точно так же Платэ [6], подвергая каталитической дегидрогенизации смесь циклогексана и метилциклопентана, наблюдал образование из последнего углеводорода некоторого количества парафинов, но подробно их не исследовал. [c.189]

Определяют показатель преломления собранного катализата, на основании чего судят о том, насколько в присутствии данного образца катализатора циклопентан подвергается гидрогенолизу. Катализатор можно считать пригод ным для дегидрогенизации бензиновых фракций, если показатель преломления катализата при 20° окажется не ниже 1,3875 . [c.92]

Реакция между метилцикло бута ном и бензолом с хлористым алюминием происходит при 25°. Здесь продукты реакции сложнее, так как разрыв циклоалканового кольца теоретически мол ет осуществляться в четырех различных местах. Циклопентан для осуществления расщепления кольца требует температуру около 150°, и при этой температуре происходит изомеризацавд и деалкилирование. Имс-ет место также некоторая дегидрогенизация циклопентана, ибо одним из продуктов реакции оказался циклопентилбензол [162]. [c.499]

Другие исследователи приводят достаточные основания для подтверждения положения об активном действии хлористого алюминия при реакциях циклизации. Циклизация амилена в циклопентан была описана Коксом [234]. Согласно взглядам Неническу и Драгана [235], в результате действия хлористого алюминия на гексан и гептан имеет место не только изомеризация, конденсация с дегидрогенизацией в высшие углеводороды и отщепление цепей с образованием низших парафинов, но также дегидрогенизация с циклизацией в моно-и бициклические нафтены. Гексан дает циклогексан и 2-или 3-метилнентан. Превращение гептана сопровождается побочными реакциями, при которых образуются [c.788]

Таким образом, основные реакции, претерпеваемые циклопентаном при температурах порядка 575—650°,— те же, что и для простейших парафинов расщепление и дегидрогенизация сюда присоединяются, конечно, вторичные реакции гидрирования и уплотпения, продукты которых (этан, пропан, высшие углеводороды) тоже обнаруживаются в продуктах крекинга циклопентана. [c.458]

Свойства описанной выше депздрогенизации первого рода хорошо объясняются мультиплетной теорией — соответствием между формой молекулы и кристаллической решеткой катализатора. Совсем другими свойствами (другим, более высоким температурным интервалом реакции, образованием непредельных и пр.) отличается дегидрогенизация второго рода, обнаруженная А. А. Баландиным в 1936 г. на примере циклогексана [5]. Мультиплетная теория дала этому отличию естествопное объяснение здесь происходит другая, не плоскостная, а реберная ориентация молекулы это, как следует из модели, позволяет дегидрироваться и другим циклам, что проверено на циклопентане (А. А. Баландин и др.), а также углеводородам с открытой цепью. Последнее действительно наблюдалось рядом авторов и [c.183]

Позволю себе обратить внимание, насколько химически разно ВоДут себя столь близкие по строению и столь прочные системы, как цикло-пентан и циклогексан. Если первый в вышеприведенных условиях гидрируется с расщеплением кольца до предела, то второй претерневает полную дегидрогенизацию, превращаясь в бензол. Отмеченная нами в высокой степени характерная циклопентану свойственная особенность заставила нас обратить внимание и на отношение к платине в присутствии водорода как гомологов циклопентана, так и конденсированных циклов, в состав которых входит кольцо циклопептана. [c.483]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология