Dehydratisering av alkoholer
Termen "dehydrering" används i medicin(betyder uttorkning av kroppen), i luftfart (detta är förlusten av vatten med flygplan under flygningen), i kemi (en reaktion som resulterar i klyvning av molekylen av organisk substans). Reaktionen av dehydrering av alkoholer är karakteristisk för föreningar som tidigare kallades alkohol. Processen äger rum när den upphettas i närvaro av vattenavlägsnande medel, som är svavelsyra, zinkklorid, aluminiumoxid eller fosforsyra. Beroende på reaktionsbetingelserna kan omättade kolväten eller etrar bildas och det delas in i enlighet därmed till intramolekylär och intermolekylär dehydratisering.
Eterer bildas vid reaktionenutförs vid en lägre temperatur och ett överskott av alkohol. I det första steget av svavelsyraester erhålles: C2H5OH + HO-SO2OH ↔ C2H5O-SO2OH + H2O. Om reaktionsblandningen värms sedan, formas sedan ethylsulfuric syra bringas att reagera med ett överskott av alkohol: C2H5O-SO2OH + C2H5OH → C2H5O-C2H5 + H2SO4. Som ett resultat erhålles dietyl- (eller svavel) eter. Enligt detta system fortsätter intermolekylär dehydrering av alkoholer. Som en följd av att separationen av två molekyler alkohol, två väteatomer och en syreatom (de bildar en molekyl vatten) bildas etrar. I industrin framställs dietyleter genom att passera par av alkohol över aluminiumoxid vid en temperatur av 250 ° C. Reaktionsschemat är som följer: 2C2H5-OH → C2H5-0-C2H5 + H20.
Intramolekylär uttorkning av alkoholer kanströmmar endast vid högre temperaturer. Sålunda från en enda alkohol molekyl (i stället för två som i det tidigare fallet) separerar vattenmolekylen och de två kolatomer som bildas av en dubbelbindning. Denna metod används för att producera omättade kolväten. Endast envärdiga alkoholer används för detta ändamål. Till exempel, är spjälkning av vatten till etanol genomföres vid en temperatur av 500 ° C under en dehydratiserande katalysator, t ex, aluminiumoxid AI2O3 eller zinkklorid ZnCl2.
Dehydrering av alkoholer är ett enkelt sättproducera gasformig alken i laboratoriet. Det används för att framställa eten från etanol: CH3-CH2-OH → CH2 = CH2 + H2O. Dehydratiseringen kan äga rum i närvaro av en katalysator, som är aluminiumoxid. Par av etylalkohol bringas att passera över uppvärmda aluminiumoxidpulver. Segregerad absorberat vatten som ånga, står sålunda en ren eten. I denna process, kan kvaliteten på katalysatorn användas koncentrerade syror, t ex svavelsyra eller fosfor. De, liksom aluminiumoxid, har de dehydratiserande egenskaperna. Emellertid, eftersom svavelsyra är också ett starkt oxidationsmedel, den producerar en massa av biprodukter (t ex är en alkohol oxideras till koldioxid, och syran reduceras till svaveldioxid), så den producerade gasen kräver ytterligare rening.
Dehydratisering av cykliska alkoholer,till exempel uttorkning av cyklohexanol kan förekomma i närvaro av fosforsyra. Det är ofta föredrar svavelsyra, som den är, som har goda dehydratiserande egenskaper, mindre bidrar till bildningen av biprodukter, såväl som säkrare. Som ett resultat av denna reaktion bildas cyklohexen. Det faktum att kolatomerna kombineras i en ring förändrar inte reaktionskemin: C6H11-OH → C6H10 + H2O. Cyklohexanol upphettas med koncentrerad fosforsyra (V) syra. Det resulterande cykliska kolväte med en dubbelbindning i ringen är en flytande substans, så den destilleras för att avlägsna föroreningar.
Dehydratisering av alkoholer innehållandemolekyl flera grupper av hydroxyl. Som ett exempel för de flervärda alkohol kan överväga reaktion resulterar i eliminering av två molekyler vatten från två molekyler av etylenglykol, varigenom bildas en cyklisk eter, dioxan: 2OH-CH2-CH2-OH → (C2H4O) 2. Dehydrering sker under destillationen av etylenglykol i närvaro av svavelsyra. Detta är en av de industriella teknikerna för att producera dioxan.
Således kan det sägas att dehydreringAlkoholer har både industriella och laboratorieapplikationer. Som ett resultat bildas kemiska föreningar som används för forskning, och även som råmaterial eller hjälpkemikalier för kemisk produktion.
