プロピレンの水和：式反応

有機物質は、私たちの生活の中で重要な位置を持っています。 彼らはすべて私たちの周りされている主成分のポリマーである：それは、ビニール袋、ゴム、だけでなく、他の多くの材料です。 ポリプロピレンは、最後のステップではない、このシリーズではカバーしています。 また、様々な材料に含まれており、このような構成、プラスチックコップや他の小さな（しかしない規模での生産）のための材料として、家庭での使用など、多くの産業で使用されている必要があります。 私たちはこのようなプロセスについて話をする前に、プロピレンの水和（これによって、方法によって、私たちが得ることができるよう イソプロピルアルコール）を、 業界のためにこの不可欠な物質の発見の歴史を見てください。

物語

このように、プロピレンの開口日はありません。 しかし、そのポリマー - ポリプロピレンは、実際に有名なドイツの化学者オットー・バイエル社1936年にオープンし-was。 もちろん、理論的には、このような重要な問題を得ることができるものとして知られているが、実際には、これは成功していないました。 これは、20世紀半ばのドイツとイタリアの化学者にのみ成功し、チーグラー作品Nuttはその後と名付けられている（一つ以上の二重結合を有する）不飽和炭化水素の重合触媒、開かれた：チーグラー・ナッタ触媒を。 この時点までは、このような物質の重合反応を行っているにするために絶対に不可能でした。 ポリマー鎖に接続された物質に影響を与えることなく触媒は、それによって副産物形成する場合、それらは、重縮合反応が知られていました。 しかし、と 不飽和炭化水素 成功しません。

この物質に関連したもう一つの重要なプロセスは、彼の水和しました。 その使用開始時のプロピレンは、非常に多くなりました。 そして、すべてこの発明の様々な石油・ガス処理企業のおかげで硬化プロペン（また時々説明した物質と呼ばれます）。 原油の分解は、副生成物であり、それが判明したときその誘導体、イソプロピルアルコールは、人類のための多くの有用物質の合成のための基礎であることは、例えばBASFのような多くの企業が、製造のそれらの方法の特許を取得し、これに関連して大量の取引を開始しました。 プロピレン水分補給を試験し、アセトン、過酸化水素、イソプロピルアミンは、ポリプロピレンを製造するために、以前始めた理由重合される前に適用されました。

石油からのプロペンの分離の非常に興味深いプロセス。 それは私たちが今回し、彼にあります。

プロピレンの分離

熱分解油と関連したガス：実際、基本的な方法の理論的理解に唯一の方法です。 しかし、今の技術の実装 - ちょうど海。 実際には、すべての企業が独自の方法を取得し、その特許を保護しようとすると、他の類似した企業もまだ作って売るプロペンを原料として、あるいは様々な製品にそれを回すために独自の方法を探しているということです。

熱分解（「パイロ」 - 火「リス」 - 破壊） - 高温触媒の影響下でより小さなものへの化学的崩壊プロセス複雑かつ大きな分子。 油は、知られているように、炭化水素の混合物は、光媒体及び重質留分から構成されています。 まず、非常に低分子量から、熱分解でプロペンおよびエタンです。 このプロセスは、特殊な炉で行われます。 プロセス技術の最先端のメーカーでは異なっている：いくつかの砂は、冷却剤、その他として使用される - 水晶、その他 - コークス。 あなたはまた、その構造中にオーブンを分割することができます。彼らは原子炉と呼ばれているように、筒状の従来があります。

しかし、熱分解プロセスは、離れて彼からは、かなりのエネルギー集約型の方法を分割する必要があり、炭化水素の無数を、そこに形成され、として、十分きれいな小道具を生成します。 したがって、水和に続いてアルカンの脱水素化のために使用されるような純粋な物質を得た：私達の場合には - プロパン。 同様に、上記の重合プロセスは、単に発生しません。 molkuly水素から切断 炭化水素を制限するには、 三価クロム酸化物及びアルミニウム酸化物の触媒の作用下で起こります。

しかし、どのように水和プロセスの話に移る前に、当社の不飽和炭化水素の構造を見てください。

特にプロピレン構造

自体プロペン - アルケン（一つの二重結合を有する炭化水素）の数だけ第二部材。 簡単にするために、彼は（ - 世界におけるポリマー重量お察しの通り、ポリエチレン作り、そこから）エチレンのみに2番目です。 アルカンのファミリー、プロパンのその「相対的」としてガス - 正常状態プロペンで。

しかしプロペンから有意差プロパン - 後者は、その組成物中のラジカルの化学的性質を変化させる二重結合を有することです。 それは完全に異なる特性を有する得られた化合物は、多くの場合、産業及び家庭のために非常に重要であることにより、不飽和炭化水素の他の物質の分子への接続を可能にします。

それは、実際には反応理論、この記事の主題について話をする時間です。 次のセクションでは、あなたはそれが最も商業的に重要な製品の一つ形成学びます、そしてどのようにこの反応を行い、何がそれに際プロピレンの水和ニュアンスをしています。

水和の理論

溶媒和 - - また、上記の反応を含んで開始するには、私たちはより一般的なプロセスに回してみましょう。 溶質の分子と溶媒分子を結合することから成るこの化成。 溶質分子からなる粒子と溶媒関連する静電相互作用 - したがって彼らは、新しい分子、又はいわゆる溶媒和物を形成することができます。 プロピレンの水和は、好ましくは、そのような製品を形成する場合ので、我々は、材料の最初の種類に興味を持っています。

溶媒分子が溶質に取り付けられている上記の方法の溶媒和では、新しい化合物を得ました。 有機化学において有利水和アルコール、ケトン及びアルデヒドの間に形成され、そのようなグリコールの形成のようないくつかの他の場合があるが、それらは説明しません。 実際には、このプロセスは非常に単純ですが、同時に非常に複雑です。

水和メカニズム

パイとシグマ債：二重結合が、知られているように、原子の結合の2種類で構成されています。 それは（より小さな結合エネルギーを有する）以下強いようパイ結合は、常に水和時に最初の反応が壊れ。 その破裂に新たな結合を形成していてもよい2個の隣接する炭素原子の2つの空軌道を形成します。 分解の二重結合を接合することができる水酸化物イオンとプロトン2個の粒子の形態で溶液中に存在する水の分子。 第二の極端に - 前記水酸化物イオンは、中心炭素原子とプロトンに取り付けられています。 従って、プロピレンの水和に主に1-プロパノール、イソプロピルアルコールが形成されています。 私たちの世界で大量に使用したアセトンの酸化を、得ることが可能であるので、これは、非常に重要な問題です。 私たちは、それが主に形成されていることを告げているが、これは真実ではありません。 - イソプロピルアルコール、プロピレンの水和、およびこれにより形成された唯一の製品：私はこれを言わなければなりません。

これは、もちろん、すべての機微。 実際には、すべてが記述することははるかに容易にすることができます。 そして今、我々は、プロピレンの水和などのプロセスの学校のコースを作成する方法を知っています。

反応：それが起こりますか

化学では、すべてを示すために簡単です：反応式の助けを借りて。 検討中の物質のその化学変換は、このように記述することができます。 プロピレンの水和は、 反応式は 非常に単純であり、2つの段階に分けて行われます。 まず、π結合、二重の一部を壊します。 次いで、結合を形成するための2つの空席のアクティブ時間を有するプロピレン分子に適した水酸化物アニオン、水素陽イオンの2個の粒子の形態で水分子。 水酸化物イオンは、それぞれ、より少ない水素化炭素原子（すなわちとともに、水素原子の最小量れる）との結合、およびプロトンを形成 - 残り極端で。 したがって、単一の製品：制限 価アルコールである イソプロパノール。

応答を記録するには？

今、私たちは、このようなプロピレンの水和などのプロセスを反映して、化学反応の言語を作成する方法を学びます。 私たちに有用である、式：CH ₂ = CH - CH _3。 これは、出発物質の式である - プロペン。 あなたが見ることができるように、それは「=」記号で二重結合示されており、およびプロピレンの水和が発生するとき、この場所で水をprisoednyatsyaます。 CH ₃ + H ₂ O = CH ₃ - - CH（OH） - CH ₃ CH ₂ = CH：反応式は、のように書くことができます_。 括弧中のヒドロキシル基がこの部分が式の平面内、及び上記下またはないことを意味します。 ここでは、中央の炭素原子から延びる、3グループ間の角度を示しているが、彼らは互いにほぼ等しく、120度に作ると言うことはできません。

それはどこに使用されていますか？

私たちは、既に広く私たちに他の重要な物質の合成に使用される反応物質の過程で得られたものと述べています。 それは代わりに、そこgidroksogruppケト（すなわち、窒素原子に二重結合により接続された酸素原子）を待機するという点でのみ異なっているから、アセトンと構造が非常に類似しています。 知られているように、アセトン自体は、ワニスおよび溶媒で使用され、それに加えて、それはさらに、ポリウレタンのようなより複雑な物質の合成、エポキシ樹脂のための反応物として使用される 無水酢酸 ように、そして。

アセトン生成反応

我々は、この反応はそれほど複雑ではない、特に以来、イソプロピルアルコール、アセトンの転換を記述するのに便利だと思います。 、プロパノールを開始し、特別な触媒の酸素oksilyayut 400-600℃で蒸発させました。 非常に純粋な生成物は、銀メッシュで反応を行うことによって得られます。

反応式

それは非常に複雑であるため、私たちは、アセトン中プロパノールの酸化のための反応機構の詳細には触れません。 全てのスキームに非常に簡単に示すが、プロセスに深く行く必要があるように、CH ₃ + H ₂ O - CH（OH） - - CH ₃ + O ₂ = CH ₃ - C（O）CH _3：従来の化学変換式を閉じ込めますそして、私たちは多くの困難に直面するだろう。

結論

だから我々は、プロピレンの水和工程と反応研究とその発生メカニズムのための方程式を解体しました。 考える技術的な原則は、業界で行われている実際の処理の基礎となっています。 それが判明したように、彼らは非常に複雑ではありませんが、私たちの日常生活のための真のメリットを持っています。