آلکن ها مواد "انتقالی" ارزشمندی هستند. با کمک آنها می توانید آلکان ها، آلکین ها، مشتقات هالوژن، الکل ها، پلیمرها و غیره را دریافت کنید. مشکل اصلی هیدروکربن های غیر اشباع عدم وجود تقریباً کامل آنها در طبیعت است؛ در بیشتر موارد، مواد این سری خاص در آزمایشگاه با سنتز شیمیایی استخراج می شوند. برای درک ویژگی های واکنش های بدست آوردن آلکن ها، باید ساختار آنها را درک کنید.
آلکن ها چیست؟
آلکن ها مواد آلی هستند که از اتم های کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. از ویژگی های این سری پیوندهای کووالانسی دوگانه است: سیگما و پی. آنها خواص شیمیایی و فیزیکی مواد را تعیین می کنند. نقطه ذوب آنها کمتر از آلکان های مربوطه است. همچنین، آلکنها با این سری «اساسی» از هیدروکربن‌ها با حضور یک واکنش افزودن، که با شکستن پیوند پی اتفاق می‌افتد، متفاوت هستند. آنها با چهار نوع ایزومر مشخص می شوند:
- با توجه به موقعیت پیوند دوگانه؛
- برای تغییرات در اسکلت کربن؛
- بین کلاسی (با سیکلوآلکان)؛
- هندسی (cis- و trans-).
نام دیگری برای اینتعدادی از مواد - الفین ها. این به دلیل شباهت آنها با اسیدهای کربوکسیلیک پلی هیدریک است که دارای پیوند دوگانه در ترکیب خود هستند. نامگذاری آلکن ها از این جهت متفاوت است که اولین اتم در زنجیره کربن با قرار دادن یک پیوند چندگانه تعیین می شود که موقعیت آن در نام ماده نیز مشخص شده است.
کراکینگ راه اصلی استخراج آلکن است
کراکینگ نوعی تصفیه روغن در دماهای بالا است. هدف اصلی این فرآیند استخراج مواد با وزن مولکولی کمتر است. ترک خوردن برای تولید آلکن ها در هنگام تجزیه آلکان ها که بخشی از فرآورده های نفتی هستند اتفاق می افتد. این در دمای 400 تا 700 درجه سانتیگراد رخ می دهد. در جریان این واکنش برای به دست آوردن آلکن ها، علاوه بر ماده ای که هدف اجرای آن بوده، یک آلکان نیز تشکیل می شود. تعداد کل اتم های کربن قبل و بعد از واکنش یکسان است.
سایر روشهای صنعتی برای به دست آوردن آلکنها
شما نمی توانید بدون ذکر واکنش هیدروژناسیون در مورد آلکن ها صحبت کنید. برای اجرای آن، یک آلکان گرفته می شود که در آن پس از حذف دو اتم هیدروژن، یک پیوند دوگانه می تواند تشکیل شود. یعنی متان وارد این واکنش نمی شود. بنابراین تعدادی از آلکن ها از اتیلن شروع می شوند. شرایط ویژه برای واکنش دمای بالا و کاتالیزور است. اکسید نیکل یا کروم (III) می تواند به عنوان دومی عمل کند. نتیجه واکنش یک آلکن با تعداد مناسب اتم کربن و یک گاز بی رنگ (هیدروژن) خواهد بود.
روش صنعتی دیگر برای به دست آوردن مواد این سری، هیدروژنه کردن آلکین ها است. این واکنش برای به دست آوردن آلکن ها در دماهای بالا و با مشارکت یک کاتالیزور (نیکل یا پلاتین) انجام می شود. مکانیسم هیدروژناسیون بر اساس شکستن یکی از دو پیوند پی آلکین ارائه شده است که پس از آن اتم های هیدروژن در مکان های تخریب اضافه می شوند.
روش آزمایشگاهی با استفاده از الکل
یکی از ساده‌ترین و کم‌هزینه‌ترین راه‌ها، آب‌گیری درون مولکولی است، یعنی حذف آب. هنگام نوشتن معادله واکنش، لازم به یادآوری است که طبق قانون زایتسف انجام می شود: هیدروژن از کمترین اتم کربن هیدروژنه جدا می شود. دما باید بالای 150 درجه سانتیگراد باشد. به عنوان یک کاتالیزور، شما باید از موادی با خواص رطوبت سنجی (قابلیت جذب رطوبت) استفاده کنید، به عنوان مثال، اسید سولفوریک. یک پیوند دوگانه در محل جدا شدن گروه هیدروکسیل و هیدروژن تشکیل می شود. نتیجه واکنش آلکن مربوطه و یک مولکول آب خواهد بود.
مشتقات هاله مبتنی بر آزمایشگاه
دو روش آزمایشگاهی دیگر وجود دارد. اولین مورد، اثر محلول قلیایی بر روی مشتقات آلکان است که دارای یک اتم هالوژن در ترکیب خود هستند. به این روش دهلوژن زدایی می گویند، یعنی حذف ترکیبات هیدروژنی با عناصر غیرفلزی گروه هفتم (فلوئور، برم، کلر، ید). اجرای مکانیسم واکنش، مانند مورد قبلی، طبق قانون پیش می رودزایتسف. شرایط کاتالیزوری محلول الکلی و دمای بالا است. پس از واکنش، یک آلکن، نمک یک عنصر فلز قلیایی و یک هالوژن، آب تشکیل می‌شود.
روش دوم بسیار شبیه به روش قبلی است. این با استفاده از یک آلکان انجام می شود که دارای دو هالوژن در ترکیب خود است. چنین ماده ای تحت تأثیر یک فلز فعال (روی یا منیزیم) در حضور محلول الکل و درجه حرارت بالا قرار می گیرد. واکنش تنها در صورتی انجام می‌شود که هیدروژن با یک هالوژن در دو اتم کربن همسایه جایگزین شود، اگر شرط برآورده نشود، پیوند دوگانه تشکیل نمی‌شود.
چرا روی و منیزیم مصرف کنیم؟ در طی واکنش، فلز اکسید می شود که می تواند دو الکترون اهدا کند و دو هالوژن از بین می رود. اگر عناصر قلیایی را مصرف کنید، با آب که بخشی از محلول الکل است واکنش نشان می دهند. در مورد فلزاتی که بعد از منیزیم و روی در سری Beketov قرار دارند، بسیار ضعیف خواهند بود.
