Какие продукты образуются при окислении этилена в различных условиях
Реакции окисления алкенов
Строение продуктов окисления алкенов зависит от условий реакции и природы окислителя.
- Различают два типа реакций окисления алкенов:
- – мягкое окисление, при котором разрывается π-связь и сохраняется углеродный скелет молекулы;
– жёсткое окисление с разрывом как π-, так и σ-связей С=С, приводящее к разрушению углеродного скелета.
1. Мягкое окисление алкенов разбавленным водным раствором перманганата калия с образованием двухатомных спиртов (реакция
Вагнера):
Полное уравнение реакции:
3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O 3HO–CH2–CH2–OH + 2KOH + 2MnO2↓
Схема электронного баланса
В ходе этой реакции происходит обесцвечивание фиолетовой окраски водного раствора KMnO4. Поэтому она используется как качественная реакция на кратную связь.
Видеоопыт “Взаимодействие этилена с раствором перманганата калия”.
2. Углеродный скелет сохраняется при окислении алкенов пероксикислотами (надкислотами)Пероксикислотами (надкислотами) назы-вают кислоты, в которых гидроксильная группа замещена на остаток перекисида водорода —OOH. Эти соединения получают электролизом соответствующих кислот, или реакцией пероксида водорода с их ангидридами, либо галогенангидри-дами.
R–CO–OOH
в неполярных инертных растворителях (реакция Прилежаева). Продуктами окисления являются эпоксиды (оксираны), поэтому сама реакция называется реакцией эпоксидирования.
3. Промышленное значение имеют реакции каталитического окисления этилена до этиленоксида:
и ацетальдегида:
(подробнее)
4. При жестком окислении алкенов кипящим раствором KMnO4 в кислой среде происходит полный разрыв двойной связи:
Эта реакция позволяет установить строение алкена по образовавшимся продуктам. Первичные атомы углерода кратной связи (=CH2) окисляются до СО2, вторичные (RCH=) – до RСООН, третичные (R2C=) – до R2С=О.
5. Для установления строения алкенов используются также реакции озонолиза
Озонолиз алкенов
Алкены легко окисляются озоном (реакция озонирования). При этом происходит разрыв π- и σ-связей в группе С=С и образуются циклические пероксиды – озониды:
Подобно большинству соединений, содержащих пероксидные связи (–О–О–), озониды взрывоопасны. Их обычно не выделяют, а разлагают водой в присутствии восстановителей (в качестве восстановителя часто используют цинк в уксусной кислоте) или без них.
При восстановительном гидролизе озонидов образуются карбонильные соединения (альдегиды и/или кетоны), которые, как правило, легко удается выделить и идентифицировать. Без восстановителей процесс завершается образованием карбоновых кислот и/или кетонов, так как альдегиды легко окисляются до соответствующих кислот.
Последовательность реакций озонирования алкенов и гидролиза озонидов называют озонолизом.
Этот процесс используется для установления положения двойных связей в алкенах по строению полученных продуктов.
Схема озонолиза на примере 2-метилбутена-2
По полученным при озонолизе продуктам можно представить строение озонида и, соответственно, алкена. Например,
при озонолизе 1 моль алкена неизвестного строения получено 2 моль ацетона. Следовательно, исходный алкен является 2,3-диметилбутеном-2.
6. Полное окисление (горение):
2СnH2n + 3nO2 2nCO2 + 2nH2O + Q
С2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O + Q
Газообразные гомологи алкенов образуют с воздухом взрывоопасные смеси.
Видеоопыт “Горение этилена”.
Источник
Этилен Окисление Гидратация Гликоль сация Терилен, [c.269]
Этан. Окисление этана при давлении, близком к атмосферному, является гораздо более сложным процессом, чем окисление метана. Реакция протекает с удовлетворительной скоростью (со временем пребывания в реакторе ог одной до 20 сек.), только при температуре выше 400° С в этих условиях основным продуктом реакции вместо кислородных соединений является этилен. [c.327]
Реакция протекает труднее, чем окисление этиленов [c.307]
Вообще экономически возможно и целесообразно применять для окисления этилен 96—98%-ной чистоты. [c.295]
Глиоксаль СНОСНО, простейший представитель диальдегидов, получается при осторожном окислении этилен гликоля, этилового алкоголя и уксусного альдегида. Обычно глиоксаль получают осторожным окислением этилового алкоголя азотной кислотой “. [c.84]
Поликарбацин получают окислением этилен-Л ,Л -бис(дитио-карбамата) аммония пероксидом водорода (или другим подходящим окислителем) и одновременным осаждением водным раствором сульфата цинка. Можно синтезировать его и из оксида цинка, этилендиамина, сероуглерода и пероксида водорода, при этом требуется меньшее количество оксида цинка, чем при получении цинеба. Оставшийся в водном растворе этилен-бис (дитиокарбамат) аммония окисляют с одновременным под-кислением реакционной среды. [c.302]
Окисление этилен-хлоргидрина азотной кислотой [c.101]
В дальнейшем, в схемах окисления этилена на серебре рассматривали участие в реакции и атомарного и молекулярного адсорбированного кислорода. Эти формы представляют собой анион-радикалы. Адсорбированные этилен и окись этилена являются донорами электронов. Промежуточные комплексы, образовавшиеся в результате взаимодействия этилена с различными формами кислорода, заряжены, а знак заряда экспериментально не определен и зависит от состава этих комплексов. Отдельные стадии окисления этилена на серебре по этой схеме такие [c.77]
Реакции окисления. Этилен очень легко окисляется. В зависимости от характера окислителя и условий реакции получаются различные продукты. Мы ограничимся разбором окисления этилена марганцовокислым калием (перманганатом калия). [c.42]
Реакция окисления. Этилен обесцвечивает водный раствор марганцовокислого калия. При этом происходит присоединение к этилену кислорода и воды по месту разрыва двойной связи и образование этиленгликоля [c.203]
Высоких конверсий НС1 достигают, подавая этилен и воздух в концентрациях, превышающих стехиометрические обычно 2— 20% этилена и 10—80% воздуха [5]. Большая часть непрореагировавшего этилена проходит через аппараты последующей переработки без адсорбции или конденсации. Значительный избыток воздуха усиливает окисление этилена, снижая селективность образования ДХЭ из этилена. [c.263]
Несмотря на отсутствие насыщенных атомов углерода в этилене, окисление его в зависимости от параметров процесса и катализатора может протекать в разных направлениях. На медном контакте и пятиокиси ванадия при 500—550 °С получается в основном формальдегид с побочным образованием муравьиной кислоты, окиси этилена, ацетальдегида, уксусной и щавелевой кислот и частичным сгоранием в окислы углерода. На других металлических контактах, включая серебро, при тех же температурах преобладает полное окисление. При термическом окислении в отсутствие катализаторов также образуются формальдегид, ацет- [c.551]
С увеличением степени превращения этилена селективность процесса снижается и увеличивается выделение тепла. Поэтому процесс ведут при низкой степени превращения с рециркуляцией непревращенного этилена. При использовании в качестве окислителя воздуха часть циркулирующего газа приходится сбрасывать с целью удаления накапливающихся в нем инертных компонентов. Чтобы полнее использовать этилен, окисление чаще всего ведут в две ступени с абсорбцией этиленоксида после каждой ступени контактирования и со сбросом инертных примесей после второй ступени абсорбции. Часть газа, не поглощенного на первой ступени абсорбции, возвращают на первую ступень контактирования, а остальное направляют на вторую ступень контактирования. В некоторых современных схемах используют трехступенчатое контактирование этилена с целью более полного его использования. [c.199]
Смесь свежего и рециркулирующего углеводорода с кислородом или воздухом подогревают до 350—370 °С и направляют в реакционный аппарат, не имеющий охлаждающих устройств. За счет выделяющегося при окислении тепла газы нагреваются до 430—450 °С и поступают в абсорбер, орошаемый водой, где их температура быстро. снижается до 70—90 °С. Одновременно из газа извлекаются формальдегид и малолетучие продукты (карбоновые кислоты и др.). В следующем абсорбере газ промывают избытком холодной воды и извлекают более летучие вещества (метанол, ацетальдегид, кетоны, ацетали). Остаточный газ содержит непревращенный парафин, СО, СО2, N2 и низшие углеводороды (метан, этан, этилен), образовавшиеся в результате крекинга. Иногда этот газ используют как топливо, но выгоднее осуществлять его рециркуляцию. В случае рециркуляции основное количество газа снова подают на реакцию, а оставшуюся часть очищают от примесей путем абсорбции углеводородов Сз—С4 маслом или их сжижением под давлением. Очищенный газ возвращают на реакцию, чем предотвращается чрезмерное накопление примесей в рециркулирующем газе. [c.447]
Несмотря на отсутствие насыщенных атомов углерода в этилене, окисление его в зависимости от параметров процесса и катализатора может протекать в разных направлениях. На медном контакте и пятиокиси ванадия при 500—550 С получается в основном формальдегид с побочным образованием муравьиной кислоты, окиси этилена, ацетальдегида, уксусной и щавелевой кислот и частичным сгоранием в окислы углерода. На других металлических контактах, включая серебро, при тех же температурах преобладает полное окисление. При термическом окислении в отсутствие катализаторов также образуются формальдегид, ацетальдегид, окись этил.ена, муравьиная кислота и, кроме того, глиоксаль (он со значительным выходом получается над двуокисью селена при 300 °С). [c.519]
Кинетика окисления галоидолефинов изучена мало. В настоящем сообщении приведены результаты исследования кинетики низкотемпературного жидкофазного окисления тетра- и трихлорэтиленов. Окисление тетра-хлорэтилена проводили при 60-Ь 120° С, а трихлорэтилена — при 30-7-70° С, пропуская кислород через 100 мл тетрахлорэтилена со скоростью 0,3 л/мин, а трихлорэтилена — 0,4 л1мин. Реакцию инициировали у-квантами Со в интервале мощностей доз (1,4-Ь14,0) -10 эв/см -сек. Увеличение скорости пропускания кислорода до 0,8 л/мин не приводило к увеличению скорости окисления, что свидетельствует о протекании процесса в кинетической области. Продукты реакции анализировали хроматографически [3]. Основными продуктами окисления тетра- и трихлорэтиленов являются окиси этих этиленов, а также хлорангцдриды три- и дихлоруксусных кислот. При окислении тетрахлорэтилена образуется небольшое, не более 5% от веса исходного вещества, количество фосгена (нри повышенных температурах), а при окислении трихлорэтилена — небольшое количество фосгена, хлористого водорода и окиси углерода в количестве, не превышающем 3%. [c.89]
Этилен можно также хлорировать в присутствии кислорода. Хлорирующими веществами служат либо хлор, либо хлористый водород. При высокой температуре получается смесь высокохлорированных этиленов. В данном случае кислород окисляет в хлоо хлористый водород, присутствовавший в исходной смеси или выделившийся в начальной стадии хлорирования таким образом достигается высокая степень использования хлора. Дня облегчения згой реакции следует применять катализатор окисления [5]. Так, например, если смесь этилена, хлора и кислорода, взятых в молярном отношении 1 2 1, пропускать при 375—425° над окисью меди на носителе, основными продуктами реакции являются трихлорэтилен и перхлор-этилен СС1г=СС12. Возвращая низшие хлорэтилены в процесс, можно получить 75—80%-ный выход пер хлорэтилена, считая на этилен. [c.166]
Алюмоорг. синтез, включающий присоединение А1(С2Н5)з к этилену, окисление полученных высших Л1(А1к)з до алкоголятов A1 и сернокислотный гидролиз последних. Продукты р-ции-первичные спирты С2—С20 нормального строения с четным числом атомов С легко раз- [c.445]
Закономерности по теинетвке окисления этилен а на серебре, наблюдаемые на опыте, сводятся к трем типичным случаям. Скорости образования окиси этилена и СО пропорциональны 1) концентрации этилена и не зависят от концентрации кислорода, [c.220]
Пиромеллитовый диангидрид может быть получен также парофазным окислением 1,2,4,5-тетраэтилбензола воздухом в присутствии катализатора, содержащего VgOg, TiOg и инертный носитель [325]. 1,2,4,5-Тетраэтилбензол предложено получать алкилированием побочных продуктов производства этилбензола (смеси ди- и триэтилбензолов) этиленом в присутствии AI I3 или цеолита с последующим выделением необходимого изомера кристаллизацией при -(10-30°С). [c.275]
В организме яды могут подвергаться разнообразным превращениям Окислению, восстановлению, соединяться с другими веществами и пр. В результате таких превращений чаще образуются менее токсичные вещества, хотя известны и обратные случаи. Так, монофторацетат не ядовит, но в организме из него образуется фтортрикарбоновая кислота (вероятно, фторлимонная), уже в малых концентрациях токсичная. В литературе имеются попытки связать токсические свойства, или по крайней мере степень токсичности, вещества с его составом и строением [1]. Известно, например, что циклические органические соединения более токсичны, чем органические соединения с открытой цепью, имеющие в своем составе те же группы. Чем выше непредельность органического соединения, тем больше его химическая и биологическая активность ацетилен более. ядовит, чем этилен, а этилен — более, чем этан. Галоидозамещенные углеводородов жирного ряда отличаются более высокой токсичностью, чем углеводороды, из которых они образуются, например галоидопроизводные метана и бензола более токсичны, чем метан или бензол. Степень насыщенности также связана с токсичностью. Однако этих наблюдений недостаточно для выводов о зависимости токсичности соединений от его структуры и их можно рассматривать как ориентировочные. Следует иметь в виду, что токсичность вещества часто зависит от особенностей (строение, структура, функциональная деятельность и т. д.) соединений, находящихся внутри клеток организма, с ко- [c.36]
Непосредственное электролитическое окисление этилена в гликоль может быть осуществлено в растворе солей кислородсодержащих кислот, например серной или борной можно также прибавлять мар] анцовые, хромовые и цериевые соли. Во время окисления этилен вводится в реакционную камеру так, чтобы 1аз и жидкость образо вали туман или эмульсию. Если в качестве электролита употребляется хлористый натрий, то первым получающимся продуктом является хлоргидрин. Образование данного соединения однако сопровождается накоплением эквивалентного количества щелочи (вследствие электролиза хлористого-натрия), а щелочь омыляет хлоргидрин до гликоля, причем хлористый натр регенерируется. Во вре.мя электролитического окисления внешним охлаждением избегают повышения температуры. [c.1065]
Далее Бутлеров впервые обращает внимание на аналогию запахов веществ, обладающих сходным химическим строением. Он пишет Определенпая аналогия запаха, как кажется, условливается во многих случаях сходством составных частей множество тел, состоящих из угля, водорода и галоида, пахнут сходно — хлороформ, хлористый этилен, бромистый этилен и проч., все почти сернистые соединения, в которых сера находится не в окисленном состоянии, имеют неприятный, сильный, упорно сохраняющийся запах (меркаптаны и т. п.) [93, стр. 76]. [c.112]
Реакции окисления. Этилен легко окисляется разбавленным раствором перманганата калия КМПО4 при обычной температуре. При этом происходит присоединение кислорода и воды по месту двойной связи и образуется этиленгликоль — спирт с двумя гидроксогруппами в молекуле [c.248]
Этилен-а,3-бмс-(фенилсульфон) синтезирован также окислением сульфида хромовой кислотой [334] и а,а,8-/и]онс-(фенил-сульфид)-этана—3 %-ным раствором марганцовокислого кaw и I в кислом растворе [329]. Окисление этилен-а, р-бис-(л-нитрофе-нилсульфида) хромовой кислотой в ледяной уксусной кислоте приводит к образованию сульфона с 75%-ным выходом (186а]. а, -Пропилен-бмс-(сульфонилуксусная кислота) и многие подобные соединения получены с удовлетворительным выходом при окислении дисульфидов перманганатом [335]. Этот же окислитель пригоден и для синтеза приведенных ниже циклических дисульфонов [336] [c.191]
Замена сильноосновного анионита дауэкс-1 на слабоосновный дуолит А-7 ухудшила результаты очистки и анализа. Авторы отмечают, что аналогично могут быть удалены нежелательные ионные вещества, присутствующие в алканоламидах, окисленном этилене и др. Так, в более ранних работах Платта и Глока [152] описывается удаление смесью ионитов ионизированных веществ, мешающих аналитическому определению инозита (гексаоксицик-логексана). [c.169]
Окись этилена. При взаимодействия с раствором хлористого натрия получается этиленхлоргидрин. При окислении этилен-хлоргидрина диазотированной сульфаниловой кислотой образуется альдегид. При взаимодействии альдегида в щелочной среде с избытком диазотированной сульфаниловой кислоты образуется окрашенный продукт реакции. Пользуясь стандартной шкалой, по интенсивности окраски можно определить концентрацию этилепхлоргидрипа, а отсюда и концентрацию окиси этилена. Подобному методу определения мешают спирты и альдегиды. [c.77]
Первый способ [30 заключается в окислении этилена смесью азотной (40-70%) и серной (5-40%) кислот с водой (20-30%). Выход щавелевой кислоты составляет 70% в пересчете на окисленный этилен. Более высокий выход . до 82%) достигается при добавлении к окисля-смеси двуокиси азота в количестве 3-5%. Процесс окисления [c.24]
Можно предположить, что различие в содержании углекислого газа в двух последовательных сериях опытов (см. табл. 1, опыты 1 и 2) связано с удалением кислорода с поверхности платины при первой обработке этиленом. Действительно, количество кислорода, рассчитанное из разности количеств СОа в указанных опытах, соответствует адсорбции одного атома кислорода на один атом платины, что согласуется с данными, полученными Фишером, Астоном и Чоном [15] для воздушноокисленной платины. Однако оставался неясным источник кислорода для образования СОг, так как кислород, как можно предполагать, был уже удален с поверхности. В связи с этим было проведено несколько последовательных восстановлений платиновой черни этиленом в отсутствие электролита. Затем на том же порошке платины в присутствии раствора Н2304 был хемосорбирован этилен. Как видно из табл. 1 (опыты 3 и 6) и рис. 3, в отсутствие электролита имеет место образование значительных количеств СОг только при первой обработке платинового порошка этиленом. При повторном восстановлении адсорбента количество СО2 составляет менее 0,1 %, а при третьем оно практически равно нулю. По мере проведения последовательных опытов снижается также содержание этана в газовой фазе. Однако введение в систему с дважды или трижды восстановленной платиной, на которой уже не наблюдалось образование СОа, электролита и новой порции этилена привело к значительному увеличению содержания СОа и СаНв (опыты 5 и 9), При повторном проведении процесса с теми же адсорбентом и электролитом, но с новой порцией этилена количество образующегося СОа не уменьшается. При замене в аналогичных опытах электролита обезгаженной водой, как следует из табл. 1 (опыт 12) и рис. 3, б, также наблюдается образование значительных количеств углекислого газа после предварительного удаления кислорода с поверхности адсорбента двухкратной обработкой его этиленом. Эти данные свидетельствуют о том, что окисление органического вещества может происходить за счет кислорода воды. [c.151]
Все гликоли, полученные окислением этиленов четырех-окисью осмия, имеют г ыс-конфигурадию. Выделение циклических комплексов (см. выше) при окислении этиленов четы-рехокисью осмия, а также образование г мс-1,2-диолов, как в этом случае, так и при окислении этиленов перманганатом [c.169]
На рис. 103 изображен реактор трубчатого типа со стационарным слоем катализатора для окисления этиленаВ реакторе установлены трубки, заполненные серебряным катализатором. Исходная газовая смесь поступает в реактор сверху, проходит через трубки с катализатором и выводится снизу. Теплоноситель поступает в реактор снизу через специальное распределительное устройство, проходит межтрубное пространство и выводится сверху. Тепло, воспринятое теплоносителем, используется в котле-утилизаторе, после чего теплоноситель возвращается в реактор. Оптимальный диаметр трубок, применяемых в промышленных реакторах, составляет 20—24 мм. В трубках большего диаметра возможны [c.275]
Этилентиурамдисульфид является стандартным продуктом химического окисления этилен-бис-дитиокарбаматов [37]. Однако он отличается от дисульфидов диалкилдитиокарбаматов способностью полимеризоваться. Полученный продукт представляет собой смесь, содержащую мономеры и полимерные цепи различной длины, причем соотношения и, следовательно, свойства зависят от условий образования. [c.154]
В комплексах переходных металлов с нулевой степенью окисления, как и следовало ожидать, решающую роль играет 7т -взаимодействие — переход электронов с металла на олефин. Об этом свидетельствует большое число выделенных в свободном виде устойчивых л-комплексов металлов с нулевой степенью окисления Р1, N1, Ре, Сг, Мо и У — с производными олефинов, содержащими электронооттягивающие заместители галогенолефинами, непредельными кислотами, их эфирами и ангидридами, непредельными альдегидами, кетонами и нитрилами [ ]. Стабильность л-комплексов Ге (0) и Р1 (0) с такими производными олефинов выше, чем с этиленом [c.80]
Окись этилена (1967) — [
c.0
]
Источник