青铜峡化工原料价格

    青铜峡化工原料价格

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银川市兴庆区聚福兴建材经销部

还原催化加氢:在常用催化剂钯、铂或镍的作用下,炔烃与2 mol H2加成,生成烷烃。中间产物难以分离得到。若用Lindlar(林德拉)催化剂(钯附着于碳酸钙及小量氧化铅上,使催化剂活性降低)进行炔烃的催化氢化反应,则炔烃只加 1 mol H2得Z型烯烃。例如:一个**的含三键的硬脂炔酸,在该催化剂作用下,生成与**的顺型油酸完全相同的产物。用硫酸钡作载体的钯催化剂在吡啶中也可以使碳碳三键化合物只加 1 mol H2,生成顺型的烯烃衍生物。这表明,催化剂的活性对催化加氢的产物有决定性的影响。炔烃的催化加氢是制备Z型烯烃的重要方法,在合成中有广泛的用途。硼氢化—炔烃与乙硼烷反应生成烯基硼烷,烯基硼烷与醋酸反应,生成Z型烯烃。第一步反应是炔烃的硼氢化反应,第二步反应是烯基硼的还原反应,总称硼氢化—还原反应。碱金属还原 炔类化合物在液氨中用金属钠还原,主要生成E型烯烃衍生物。氢化铝锂还原 炔烃用氢化铝锂还原也能得到E型烯烃。
氧化炔烃经臭氧或高锰酸钾氧化,可发生碳碳三键的断裂,生成两个羧酸。在水和高锰酸钾存在的条件下,温和条件: PH=7.5时, RC≡CR' → RCO-OCR'
剧烈条件:100°C时,RC≡CR' → RCOOH + R'COOH
CH≡CR →CO2+ RCOOH炔烃与臭氧发生反应,生成臭氧化物,后者水解生成α—二酮和过氧化物,随后过氧化物将α-二酮氧化成羧酸。
末端炔烃炔烃中C≡C的C是sp杂化,使得Csp-H的σ键的电子云更靠近碳原子,增强了C-H键极性使氢原子容易解离,显示“酸性”。
电负性:sp>sp2>sp3,酸性大小顺序:乙炔>乙烯>乙烷。
连接在C≡C碳原子上的氢原子相当活泼,易被金属取代,生成炔烃金属衍生物叫做炔化物。
CH≡CH + Na → CH≡CNa + 1/2H2↑(条件NH3)
CH≡CH + 2Na → CNa≡CNa + H2↑ (条件NH3,190℃~220℃)CH≡CH + NaNH2→ CH≡CNa + NH3↑
CH≡CH + Cu2Cl2(2AgCl) → CCu≡CCu( CAg≡CAg )↓ + 2NH4Cl +2NH3( 注意 :只有在三键上含有氢原子时才会发生,用于鉴定端基炔RH≡CH)。
聚合反应炔会发生聚合反应:2CH≡CH →CH2=CH-C≡CH (乙烯基乙炔) + CH≡CH →CH2=CH-C≡C-CH=CH2(二乙烯基乙炔) [1] 乙炔在不同的催化剂作用下,可有选择地聚合成链形或环状化合物。例如在氯化亚铜或氯化铵的作用下,可以发生二聚或三聚作用,生成苯。但这个反应苯的产量很低,同时还产生许多其他的芳香族副产物,因而没有制备价值,但为研究苯的结构提供了有力的线索。除了三聚环状物外,乙炔在四氢呋喃中,经氰化镍催化,于1.5~2MPa、50℃时聚合,可产生环辛四烯。该化合物在认识芳香族化合物的过程中,起着很大的作用。以往认为乙炔不能在加压下进行反应,因为它受压后,很容易爆炸。后来发现将乙炔用氮气稀释,可以安全地在加压下进行反应,因而开辟了乙炔的许多新型反应,制备出许多重要的化合物。环辛四烯就是其中一个。
结构鉴别将乙炔通入银氨溶液或亚铜氨溶液中,则分别析出白色和红棕色炔化物沉淀。 [5] 其他末端炔烃也会发生上述反应,因此可通过以上反应,可以鉴别出分子中含有的—C≡CH基团。和炔烃的氧化一样,根据高锰酸钾溶液的颜色变化可以鉴别炔烃,根据所得产物的结构可推知原炔烃的结构。
无机化工原料
无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物(见无机盐工业)和煤、石油、天然气以及空气、水等。此外,很多工业部门的副产物和废物,也是无机化工的原料,例如:钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气中的二氧化硫可用来生产硫酸等。
无机化工是无机化学工业的简称,以**资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸 、盐酸、磷酸等无机酸、纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业。包括硫酸工业、纯碱工业、氯碱工业、合成氨工业、化肥工业和无机盐工业。广义上也包括无机非金属材料和精细无机化学品如陶瓷、无机颜料等的生产。无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物和煤、石油、天然气以及空气、水等。
无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物(见无机盐工业)和煤、石油、天然气以及空气、水等。此外,很多工业部门的副产物和废物,也是无机化工的原料,例如:钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气中的二氧化硫可用来生产硫酸等。
用途
工业副产物如钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气的二氧化硫可用来生产硫酸等。无机化工在化学工业中是发展较早的部门,为单元操作的形成和发展奠定了基础。主要产品多为用途广泛的基本化工原料。除无机盐品种繁多外,其他无机化工产品品种不多。与其他化工产品比较,无机化工产品的产量较大。由于原料和能源费用在无机化工产品中占有较大比例,如合成氨工业、氯碱工业、黄磷、电石生产都是耗能较多的。技术改造的重点将趋向采用低能耗工艺和原料的综合利用。
化工原料种类很多,用途很广。化学品在全世界有500~700万种之多,在市场上出售流通的已**过10万种,而且每年还有1000多种新的化学品问世,且其中有150~200种被认为是致癌物。类型
化工原料一般可以分为**化工原料和无机化工原料两大类
**化工原料
可以分为烷烃及其衍生物、烯烃及其衍生物、炔烃及衍生物、醌类、醛类 、醇类、酮类 、酚类、醚类、酐类 、酯类、**酸、羧酸盐、碳水化合物 、杂环类、腈类 、卤代类 、胺酰类、其它种类
烷烃(wán tīng),是开链的饱和链烃(saturated group),分子中的碳原子都以单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。 通式为CnH2n+2,是较简单的一种**化合物。烷烃的主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。只由碳氢两种元素组成的化合物称为碳氢化合物,简称为烃。根据烃分子骨架的不同,烃可分为链烃(脂肪烃)和环烃(脂环烃)两大类。链烃又可以分为饱和烃和不饱和烃。其中饱和烃就是烷烃 ,整体构造大多仅由碳氢原子以碳碳单键与碳氢单键组成的**化合物,饱和意味着分子中的碳原子和其他原子的结合达到了较大限度。
气味低沸点(boiling point)的烷烃为无色液体,有特殊气味;高沸点烷烃为黏稠油状液体,无味。
物态烷烃的物理性质随分子中碳原子数的增加,呈现规律性的变化。在室温25°下,含有1~4个碳原子的烷烃为气体。含有5~17个碳原子的烷烃为液体。但实际上含有10~19个碳原子的烷烃正常温度下可以为固体。含有18个碳原子以上的正烷烃为固体,但直至含有60个碳原子的正烷烃(熔点99℃)后的熔点(melting point)都不**过100℃。 [1] 烷烃为非极性分子(non-polar molecule),偶较矩(dipole moment)为零,但分子中电荷的分配不是很均匀的,在运动中可以产生瞬时偶较矩,瞬时偶较矩间有相互作用力(色散力)。此外分子间还有范德华力,这些分子间的作用力比化学键的小一二个数量级,克服这些作用力所需能量也较低,因此一般**化合物的熔点、沸点很少**过300℃。
沸点正烷烃的沸点随碳原子的增多的而升高,这是因为分子运动所需的能量增大,分子间的接触面增大,范德华力髓质增强。低级烷烃每增加一个CH2,相对分子质量变化较大,沸点也相差较大;高级烷烃沸点差距逐渐减小。故低级烷烃比较容易分离,高级烷烃分离困难得多。
密度烷烃的密度(density)随相对分子质量增大而增大,这也是分子间相互作用力的结果,分子间引力增大,分子间的距离相应减小,相对密度则增大,密度增加到一定数值后,相对分子质量增加而密度变化很小。较大接近于0.8g·cm-3左右,所以所有的烷烃都比水轻。 [2]
溶解度烷烃中的σ键极性很小,且其分子偶较矩为零,是非极性分子。根据相似相溶原则, 烷烃可溶于非极性溶剂如四氯化碳、烃类化合物(乙醚、苯)中,不溶于极性溶剂,如水中。 [2] 与碳原子数相等的链烷烃相比,环烷烃的沸点、熔点和密度均要?{一些。这是因为链形化合物可以比较自由地摇动,分子间“拉”得不紧,容易挥发,所以沸点低一些。由于这种摇动,比较难以在晶格内做有次序的排列,所以熔点也低一些。由于没有环的牵制,链形化合物的排列也较环形化合物松散些,所以密度也低一些。同分异构体和顺反异构体也具有不同的物理性质。下表是若干烷烃和环烷烃的物理常数。
烯烃的物理性质可以与烷烃对比。物理状态决定于分子质量。标况或常温下,简单的烯烃中,乙烯、丙烯和丁烯是气体,含有5至18个碳原子的直链烯烃是液体,更高级的烯烃则是蜡状固体。标况或常温下,C2~C4烯烃为气体;C5~C18为易挥发液体;C19以上固体。在正构烯烃中,随着相对分子质量的增加,沸点升高。同碳数正构烯烃的沸点比带支链的烯烃沸点高。相同碳架的烯烃,双键由链端移向链中间,沸点,熔点都有所增加。反式烯烃的沸点比顺式烯烃的沸点低,而熔点高,这是因反式异构体 极性小,对称性好。与相应的烷烃相比,烯的沸点、折射率,水中溶解度,相对密度等都比烷的略小些。其密度比水小。
化工原料种类很多,用途很广。化学品在全世界有500~700万种之多,在市场上出售流通的已**过10万种,而且每年还有1000多种新的化学品问世,且其中有150~200种被认为是致癌物。类型
化工原料一般可以分为**化工原料和无机化工原料两大类
**化工原料
可以分为烷烃及其衍生物、烯烃及其衍生物、炔烃及衍生物、醌类、醛类 、醇类、酮类 、酚类、醚类、酐类 、酯类、**酸、羧酸盐、碳水化合物 、杂环类、腈类 、卤代类 、胺酰类、其它种类
烷烃(wán tīng),是开链的饱和链烃(saturated group),分子中的碳原子都以单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。 通式为CnH2n+2,是较简单的一种**化合物。烷烃的主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。只由碳氢两种元素组成的化合物称为碳氢化合物,简称为烃。根据烃分子骨架的不同,烃可分为链烃(脂肪烃)和环烃(脂环烃)两大类。链烃又可以分为饱和烃和不饱和烃。其中饱和烃就是烷烃 ,整体构造大多仅由碳氢原子以碳碳单键与碳氢单键组成的**化合物,饱和意味着分子中的碳原子和其他原子的结合达到了较大限度。
气味低沸点(boiling point)的烷烃为无色液体,有特殊气味;高沸点烷烃为黏稠油状液体,无味。
物态烷烃的物理性质随分子中碳原子数的增加,呈现规律性的变化。在室温25°下,含有1~4个碳原子的烷烃为气体。含有5~17个碳原子的烷烃为液体。但实际上含有10~19个碳原子的烷烃正常温度下可以为固体。含有18个碳原子以上的正烷烃为固体,但直至含有60个碳原子的正烷烃(熔点99℃)后的熔点(melting point)都不**过100℃。 [1] 烷烃为非极性分子(non-polar molecule),偶较矩(dipole moment)为零,但分子中电荷的分配不是很均匀的,在运动中可以产生瞬时偶较矩,瞬时偶较矩间有相互作用力(色散力)。此外分子间还有范德华力,这些分子间的作用力比化学键的小一二个数量级,克服这些作用力所需能量也较低,因此一般**化合物的熔点、沸点很少**过300℃。
沸点正烷烃的沸点随碳原子的增多的而升高,这是因为分子运动所需的能量增大,分子间的接触面增大,范德华力髓质增强。低级烷烃每增加一个CH2,相对分子质量变化较大,沸点也相差较大;高级烷烃沸点差距逐渐减小。故低级烷烃比较容易分离,高级烷烃分离困难得多。
密度烷烃的密度(density)随相对分子质量增大而增大,这也是分子间相互作用力的结果,分子间引力增大,分子间的距离相应减小,相对密度则增大,密度增加到一定数值后,相对分子质量增加而密度变化很小。较大接近于0.8g·cm-3左右,所以所有的烷烃都比水轻。 [2]
溶解度烷烃中的σ键极性很小,且其分子偶较矩为零,是非极性分子。根据相似相溶原则, 烷烃可溶于非极性溶剂如四氯化碳、烃类化合物(乙醚、苯)中,不溶于极性溶剂,如水中。 [2] 与碳原子数相等的链烷烃相比,环烷烃的沸点、熔点和密度均要?{一些。这是因为链形化合物可以比较自由地摇动,分子间“拉”得不紧,容易挥发,所以沸点低一些。由于这种摇动,比较难以在晶格内做有次序的排列,所以熔点也低一些。由于没有环的牵制,链形化合物的排列也较环形化合物松散些,所以密度也低一些。同分异构体和顺反异构体也具有不同的物理性质。下表是若干烷烃和环烷烃的物理常数。
烯烃的物理性质可以与烷烃对比。物理状态决定于分子质量。标况或常温下,简单的烯烃中,乙烯、丙烯和丁烯是气体,含有5至18个碳原子的直链烯烃是液体,更高级的烯烃则是蜡状固体。标况或常温下,C2~C4烯烃为气体;C5~C18为易挥发液体;C19以上固体。在正构烯烃中,随着相对分子质量的增加,沸点升高。同碳数正构烯烃的沸点比带支链的烯烃沸点高。相同碳架的烯烃,双键由链端移向链中间,沸点,熔点都有所增加。反式烯烃的沸点比顺式烯烃的沸点低,而熔点高,这是因反式异构体 极性小,对称性好。与相应的烷烃相比,烯的沸点、折射率,水中溶解度,相对密度等都比烷的略小些。其密度比水小。
青铜峡化工原料多少钱
化工原料种类很多,用途很广。化学品在全世界有500~700万种之多,在市场上出售流通的已**过10万种,而且每年还有1000多种新的化学品问世,且其中有150~200种被认为是致癌物。类型
化工原料一般可以分为**化工原料和无机化工原料两大类
**化工原料
可以分为烷烃及其衍生物、烯烃及其衍生物、炔烃及衍生物、醌类、醛类 、醇类、酮类 、酚类、醚类、酐类 、酯类、**酸、羧酸盐、碳水化合物 、杂环类、腈类 、卤代类 、胺酰类、其它种类
烷烃(wán tīng),是开链的饱和链烃(saturated group),分子中的碳原子都以单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。 通式为CnH2n+2,是较简单的一种**化合物。烷烃的主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。只由碳氢两种元素组成的化合物称为碳氢化合物,简称为烃。根据烃分子骨架的不同,烃可分为链烃(脂肪烃)和环烃(脂环烃)两大类。链烃又可以分为饱和烃和不饱和烃。其中饱和烃就是烷烃 ,整体构造大多仅由碳氢原子以碳碳单键与碳氢单键组成的**化合物,饱和意味着分子中的碳原子和其他原子的结合达到了较大限度。
气味低沸点(boiling point)的烷烃为无色液体,有特殊气味;高沸点烷烃为黏稠油状液体,无味。
物态烷烃的物理性质随分子中碳原子数的增加,呈现规律性的变化。在室温25°下,含有1~4个碳原子的烷烃为气体。含有5~17个碳原子的烷烃为液体。但实际上含有10~19个碳原子的烷烃正常温度下可以为固体。含有18个碳原子以上的正烷烃为固体,但直至含有60个碳原子的正烷烃(熔点99℃)后的熔点(melting point)都不**过100℃。 [1] 烷烃为非极性分子(non-polar molecule),偶较矩(dipole moment)为零,但分子中电荷的分配不是很均匀的,在运动中可以产生瞬时偶较矩,瞬时偶较矩间有相互作用力(色散力)。此外分子间还有范德华力,这些分子间的作用力比化学键的小一二个数量级,克服这些作用力所需能量也较低,因此一般**化合物的熔点、沸点很少**过300℃。
沸点正烷烃的沸点随碳原子的增多的而升高,这是因为分子运动所需的能量增大,分子间的接触面增大,范德华力髓质增强。低级烷烃每增加一个CH2,相对分子质量变化较大,沸点也相差较大;高级烷烃沸点差距逐渐减小。故低级烷烃比较容易分离,高级烷烃分离困难得多。
密度烷烃的密度(density)随相对分子质量增大而增大,这也是分子间相互作用力的结果,分子间引力增大,分子间的距离相应减小,相对密度则增大,密度增加到一定数值后,相对分子质量增加而密度变化很小。较大接近于0.8g·cm-3左右,所以所有的烷烃都比水轻。 [2]
溶解度烷烃中的σ键极性很小,且其分子偶较矩为零,是非极性分子。根据相似相溶原则, 烷烃可溶于非极性溶剂如四氯化碳、烃类化合物(乙醚、苯)中,不溶于极性溶剂,如水中。 [2] 与碳原子数相等的链烷烃相比,环烷烃的沸点、熔点和密度均要?{一些。这是因为链形化合物可以比较自由地摇动,分子间“拉”得不紧,容易挥发,所以沸点低一些。由于这种摇动,比较难以在晶格内做有次序的排列,所以熔点也低一些。由于没有环的牵制,链形化合物的排列也较环形化合物松散些,所以密度也低一些。同分异构体和顺反异构体也具有不同的物理性质。下表是若干烷烃和环烷烃的物理常数。
烯烃的物理性质可以与烷烃对比。物理状态决定于分子质量。标况或常温下,简单的烯烃中,乙烯、丙烯和丁烯是气体,含有5至18个碳原子的直链烯烃是液体,更高级的烯烃则是蜡状固体。标况或常温下,C2~C4烯烃为气体;C5~C18为易挥发液体;C19以上固体。在正构烯烃中,随着相对分子质量的增加,沸点升高。同碳数正构烯烃的沸点比带支链的烯烃沸点高。相同碳架的烯烃,双键由链端移向链中间,沸点,熔点都有所增加。反式烯烃的沸点比顺式烯烃的沸点低,而熔点高,这是因反式异构体 极性小,对称性好。与相应的烷烃相比,烯的沸点、折射率,水中溶解度,相对密度等都比烷的略小些。其密度比水小。
烯烃是指含有C=C键(碳-碳双键)(烯键)的碳氢化合物。属于不饱和烃,分为链烯烃与环烯烃。按含双键的多少分别称单烯烃、二烯烃等。双键中有一根属于能量较高的π键,不稳定,易断裂,所以会发生加成反应。单链烯烃分子通式为CnH2n,常温下C2—C4为气体,是非极性分子,不溶或微溶于水。双键基团是烯烃分子中的官能团,具有反应活性,可发生氢化、卤化、水合、卤氢化、次卤酸化、硫酸酯化、环氧化、聚合等加成反应,还可氧化发生双键的断裂,生成醛、羧酸等。可由卤代烷与氢氧化钠醇溶液反应制得,也可由醇失水或由邻二卤代烷与锌反应制得。小分子烯烃主要来自石油裂解气。环烯烃在植物精油中存在较多,许多可用作香料。 烯类是**合成中的重要基础原料,用于制聚烯烃和合成橡胶。
烯烃的化学性质比较稳定,但比烷烃活泼。考虑到烯烃中的碳-碳双键比烷烃中的碳-碳单键强,所以大部分烯烃的反应都有双键的断开并形成两个新的单键。烯烃的特征反应都发生在官能团C=C 和 C-H 上。
催化加氢反应(CH2=CH2)+H2→(CH3—CH3)烯烃与氢作用生成烷烃的反应称为加氢反应,又称氢化反应。加氢反应的活化能很大,即使在加热条件下也难发生,而在催化剂的作用下反应能顺利进行,故称催化加氢。在**化学中,加氢反应又称还原反应。这个反应有如下特点:①.转化率接近**,产物容易纯化,(实验室中常用来合成小量的烷烃;烯烃能定量吸收氢,用这个反应测定分子中双键的数目)。②.加氢反应的催化剂多数是过渡金属,常把这些催化剂粉浸渍在活性碳和氧化铝颗粒上;不同催化剂,反应条件不一样,有的常压就能反应,有的需在压力下进行。工业上常用多孔的骨架镍(又称Raney镍)为催化剂。③.加氢反应难易与烯烃的结构有关。一般情况下,双键碳原子上取代基多的烯烃不容易进行加成反应。④.一般情况下,加氢反应产物以顺式产物为主,因此称顺式加氢。⑤.催化剂的作用是改变反应途径,降低反应活化能。一般认为加氢反应是H2和烯烃同时吸附到催化剂表面上,催化剂促进H2的 σ键断裂,形成两个M-H σ键,再与配位在金属表面的烯烃反应。⑥.加氢反应在工业上有重要应用。石油加工得到的粗汽油常用加氢的方法除去烯烃,得到加氢汽油,提高油品的质量。又如,常将不饱和脂肪酸酯氢化制备人工黄油,提高食用价值。⑦.加氢反应是放热反应,反应热称氢化焓,不同结构的烯烃氢化焓有差异。
亲电加成反应1.加卤素反应烯烃容易与卤素发生反应,是制备邻二卤代烷的主要方法:CH2=CH2+X2→CH2X-CH2X①.这个反应在室温下就能迅速反应,实验室用它鉴别烯烃的存在(溴的四氯化碳溶液是红棕色,溴消耗后变成无色)。②.不同的卤素反应活性规律:氟反应激烈,不易控制;碘是可逆反应,平衡偏向烯烃边;常用的卤素是Cl2和Br2,且反应活性Cl2>Br2。③.烯烃与溴反应得到的是反式加成产物,产物是外消旋体。2.加质子酸反应烯烃能与质子酸进行加成反应:CH2=CH2+HX→CH3-CH2X特点:1.不对称烯烃加成规律当烯烃是不对称烯烃(双键两碳被不对称取代)时, 酸的质子主要加到含氢较多的碳上,而负性离子加到含氢较少的碳原子上称为马尔科夫尼科夫经验规则,也称不对称烯烃加成规律。烯烃不对称性越大,不对称加成规律越明显。2.烯烃的结构影响加成反应烯烃加成反应的活性:(CH3)2C=CH2 > CH3CH=CH2 > CH2=CH23.质子酸酸性的影响酸性越强加成反应越快,卤化氢与烯烃加成反应的活性:HI > HBr > HCl酸是弱酸如H2O和ROH,则需要强酸做催化剂。烯烃与硫酸加成得硫酸氢酯,后者水解得到醇,这是一种间接合成醇的方法:CH3CH=CH2+H2SO4→CH3-CH2-OSO3HCH3-CH2-OSO3H+H2O—共热→CH3CH2OH + H2SO43.加次卤酸反应烯烃与卤素的水溶液反应生成β-卤代醇:CH2=CH2+HOX→CH2X-CH2OH卤素、质子酸,次卤酸等都是亲电试剂,烯烃的加成反应是亲电加成反应。反应能进行,是因为烯烃大π键的电子易流动,在环境(试剂)的影响下偏到双键的一个碳一边。如果是丙烯这样不对称烯烃,由于烷基的供电性,使π键电子不均匀分布,靠近甲基的碳上有微量正电荷,离甲基远的碳上带有微量的负电荷 ,在外电场的存在下,进一步加剧正负电荷的分离,使亲电试剂很容易与烯烃发生亲电加成。饱和烃中的碳原子不能与其他原子或原子团直接结合,只能发生取代反应。而不饱和烃中的碳原子能与其它原子或原子团直接结合,发生加成反应。
自由基加成反应当有过氧化物(如H2O2,R-O-O-R等)存在,氢溴酸与丙烯或其他不对称烯烃起加成反应时,反应取向是反马尔科夫尼科夫规则的。此反应不是亲电加成反应而是自由基加成反应。它经历了链引发、链传递、链终止阶段。首先过氧化物如过氧化二苯甲酰,受热时分解成苯酰氧自由基,或苯自由基,促进溴化氢分解为溴自由基,这是链引发阶段。溴自由基与不对称烯烃加成后生成一个新的自由基,这个新自由基与另一分子HBr反应而生成一溴代烷和一个新的溴自由基,这是链传递阶段。在这个链传递阶段中,溴自由基加成也有两个取向,以生成稳定自由基为主要取向,所以,生成的产物(Ⅱ)与亲电加成产物不同,即所谓反马氏规则。只有烯烃与溴化氢在有过氧化物存在下或光照下才生成反马氏规则的产物。过氧化物的存在,对与HCl和HI的加成反应方式没有影响。为什么其他卤化氢与不对称烯烃的加成在过氧化物存在下仍服从马氏规则呢?这是因为H-Cl键的解离能(431kJ/mol)比H-Br键(364kJ/mol)的大,产生自由基Cl·比较困难;而H-I键虽然解离能(297kJ/mol)小,较易产生I·,但是I·的活泼性差,难与烯烃迅速加成,却容易自相结合成碘分子(I2)。所以不对称烯烃与HCl和HI加成时都没有过氧化物效应,得到的加成产物仍服从马氏规则。
加聚反应加聚反应(Addition Polymerization):即加成聚合反应, 烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。
炔烃,为分子中含有碳碳三键的碳氢化合物的总称,是一种不饱和的脂肪烃,直链炔烃的分子通式为CnH2n-2(其中n为非1正整数),简单的炔烃化合物有乙炔(C2H2),丙炔(C3H4)等。其中,乙炔是较重要的一种炔烃,在工业中可用以照明、焊接及切断金属(氧炔焰),也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。
炔烃(拼音:quētīng;英文:Alkyne)是一类**化合物,属于不饱和烃。其官能团为碳-碳三键(-C≡C-)。通式CnH2n-2,其中n为>=2正整数。简单的炔烃化合物有乙炔(C2H2),丙炔(C3H4)等。炔烃原来也被叫做电石气,电石气通常也被用来特指炔烃中较简单的乙炔。“炔”字是新造字,音同缺(quē),左边的火取自“碳”字,表示可以燃烧;右边的夬取自“缺”字,表示氢原子数和化合价比烯烃更加缺少,意味着炔是烷(完整)和烯(**)的不饱和衍生物。简单的炔烃的熔点、沸点,密度均比具有相同碳原子数的烷烃或烯烃高一些。不易溶于水,易溶于乙醚、苯、四氯化碳等**溶剂中。炔烃可以和卤素、氢、卤化氢、水发生加成反应,也可发生聚合反应。 [1] 因为乙炔在燃烧时放出大量的热,炔又常被用来做焊接时的原料。
炔烃的熔沸点低、密度小、难溶于水、易溶于**溶剂,一般也随着分子中碳原子数的增加而发生递变。炔烃在水中的溶解度比烷烃、烯烃稍大。乙炔、丙炔、1-丁炔属弱极性,微溶于水,易溶于非极性溶液中碳架相同的炔烃,三键在链端极性较低。炔烃具有偶较矩,烷基支链多的炔烃较稳定。 [4] 相对蒸气密度:(空气=1):0.91。蒸气压(kPa):4053(16.8℃)。闪点<-50℃。燃烧热:1298.4kJ/mol键能:837kJ/mol稳定性和反应活性:不稳定、非常活跃 。禁配物:强氧化剂、强酸、卤素。避免接触的条件:受热。危险特性:较易燃烧爆炸。与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。能与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。溶解性:微溶于乙醇,溶于丙酮、氯仿、苯。简单炔烃的沸点、熔点以及密度,一般比碳原子数相同的烷烃和烯烃要高一些。这是由于炔烃分子较短小、细长,在液态和固态中,分子可以彼此很靠近,分子间的范德华力(van der Waals作用力)很强。炔烃分子略极性比烯烃强。烯烃不易溶于水,而易溶于石油醚、乙醚、苯和四氯化碳中。
加成反应亲电加成乙炔及其取代物与烯烃相似,也可以发生亲电加成反应,但由于sp碳原子的电负性比sp2碳原子的电负性强,使电子与sp碳原子结合得更为紧密,尽管三键比双键多一对电子,也不容易给出电子与亲电试剂结合,因而使三键的亲电加成反应比双键的亲电加成反应慢。乙炔及其衍生物可以和两分子亲电试剂反应。先是与一分子试剂反应,生成烯烃的衍生物,然后再与另一分子试剂反应,生成饱和的化合物。不对称试剂和炔烃加成时,也遵循马氏规则,多数加成是反式加成。与卤素的加成卤素和炔烃的加成为反式加成。反应机理与卤素和烯烃的加成相似,但反应一般较烯烃难。例如,烯烃可使溴的四氯化碳溶液立刻褪色,炔烃却需要几分钟才能使之褪色。故分子中同时存在非共轭的双键和叁键,在它与溴反应时,首先进行的是双键的加成。又如,乙炔与氯的加成反应须在光或三氯化铁或氯化亚锡的催化作用下进行,中间产物为反二氯乙烯,较后产物为1,1,2,2-四氯乙烷(CHCl2CHCl2)。与氢卤酸的加成炔烃和氢卤酸的加成反应是分两步进行的,选择合适的反应条件,反应可控制在第一步。这也是制卤化烯的一种方法。一元取代乙炔与氢卤酸的加成反应遵循马氏规则。当炔键两侧都有取代基时,需要比较两者的共轭效应和诱导效应,来决定反应的区域选择性,但一般得到的是两种异构体的混合物。与水加成炔烃和水的加成常用汞盐作催化剂。例如,乙炔和水的加成是在10%硫酸和5%硫酸亚汞水溶液中发生的。水先与三键加成,生成一个很不稳定的加成物——乙烯醇[羟基直接和双键碳原子相连的化合物称为烯醇]。乙烯醇很快发生异构化,形成稳定的羰基化合物。炔烃与水的加成遵循马氏规则,因此除乙炔外,所有的取代乙炔和水的加成物都是酮,但一元取代乙炔与水的加成物为甲基酮,二元取代乙炔的加水产物通常是两种酮的混合物。自由基加成有过氧化物存在时,炔烃和溴化氢发生自由基加成反应,得反马氏规则的产物。与氢氰酸加成氢氰酸可与乙炔发生亲核加成反应。反应中CN-受限于三键进行亲核加成形成碳负离子,再与质子作用,完成生成丙烯腈的反应。上法因乙炔成本较高,现世界上几乎都采用丙烯的氨氧化反应制丙烯腈,反应过程是丙烯与氨的混合物在400~500℃,在催化的作用下用空气氧化。聚丙烯腈可用于合成纤维(腈纶)、塑料、丁腈橡胶。此外,丙烯腈电解加氢二聚,是一个新的成功合成己二腈的方法。己二腈加氢得己二胺,己二腈水解得己二酸,是制造尼龙-66的原料。与氢加成乙炔或其一元取代物可与带有下列“活泼氢”的**物,如—OH,—SH,—NH2,=NH,—CONH2或—COOH发生加成反应,生成含有双键的产物。例如,乙醇在碱催化下于150~180℃,0.1~1.5MPa下与乙炔反应,生成乙烯基乙醚。根据原料的不同,反应条件(即温度、压力i、催化剂等)也可以不同。这类反应的反应机理是烷氧负离子与三键进行亲核加成,产生一个碳负离子中间体,碳负离子中间体从醇分子中得到质子,得产物。乙烯基乙醚聚合后的聚乙烯基乙醚,常用作黏合剂。
还原催化加氢:在常用催化剂钯、铂或镍的作用下,炔烃与2 mol H2加成,生成烷烃。中间产物难以分离得到。若用Lindlar(林德拉)催化剂(钯附着于碳酸钙及小量氧化铅上,使催化剂活性降低)进行炔烃的催化氢化反应,则炔烃只加 1 mol H2得Z型烯烃。例如:一个**的含三键的硬脂炔酸,在该催化剂作用下,生成与**的顺型油酸完全相同的产物。用硫酸钡作载体的钯催化剂在吡啶中也可以使碳碳三键化合物只加 1 mol H2,生成顺型的烯烃衍生物。这表明,催化剂的活性对催化加氢的产物有决定性的影响。炔烃的催化加氢是制备Z型烯烃的重要方法,在合成中有广泛的用途。硼氢化—炔烃与乙硼烷反应生成烯基硼烷,烯基硼烷与醋酸反应,生成Z型烯烃。第一步反应是炔烃的硼氢化反应,第二步反应是烯基硼的还原反应,总称硼氢化—还原反应。碱金属还原 炔类化合物在液氨中用金属钠还原,主要生成E型烯烃衍生物。氢化铝锂还原 炔烃用氢化铝锂还原也能得到E型烯烃。
氧化炔烃经臭氧或高锰酸钾氧化,可发生碳碳三键的断裂,生成两个羧酸。在水和高锰酸钾存在的条件下,温和条件: PH=7.5时, RC≡CR' → RCO-OCR'
剧烈条件:100°C时,RC≡CR' → RCOOH + R'COOH
CH≡CR →CO2+ RCOOH炔烃与臭氧发生反应,生成臭氧化物,后者水解生成α—二酮和过氧化物,随后过氧化物将α-二酮氧化成羧酸。
末端炔烃炔烃中C≡C的C是sp杂化,使得Csp-H的σ键的电子云更靠近碳原子,增强了C-H键极性使氢原子容易解离,显示“酸性”。
电负性:sp>sp2>sp3,酸性大小顺序:乙炔>乙烯>乙烷。
连接在C≡C碳原子上的氢原子相当活泼,易被金属取代,生成炔烃金属衍生物叫做炔化物。
CH≡CH + Na → CH≡CNa + 1/2H2↑(条件NH3)
CH≡CH + 2Na → CNa≡CNa + H2↑ (条件NH3,190℃~220℃)CH≡CH + NaNH2→ CH≡CNa + NH3↑
CH≡CH + Cu2Cl2(2AgCl) → CCu≡CCu( CAg≡CAg )↓ + 2NH4Cl +2NH3( 注意 :只有在三键上含有氢原子时才会发生,用于鉴定端基炔RH≡CH)。
聚合反应炔会发生聚合反应:2CH≡CH →CH2=CH-C≡CH (乙烯基乙炔) + CH≡CH →CH2=CH-C≡C-CH=CH2(二乙烯基乙炔) [1] 乙炔在不同的催化剂作用下,可有选择地聚合成链形或环状化合物。例如在氯化亚铜或氯化铵的作用下,可以发生二聚或三聚作用,生成苯。但这个反应苯的产量很低,同时还产生许多其他的芳香族副产物,因而没有制备价值,但为研究苯的结构提供了有力的线索。除了三聚环状物外,乙炔在四氢呋喃中,经氰化镍催化,于1.5~2MPa、50℃时聚合,可产生环辛四烯。该化合物在认识芳香族化合物的过程中,起着很大的作用。以往认为乙炔不能在加压下进行反应,因为它受压后,很容易爆炸。后来发现将乙炔用氮气稀释,可以安全地在加压下进行反应,因而开辟了乙炔的许多新型反应,制备出许多重要的化合物。环辛四烯就是其中一个。
结构鉴别将乙炔通入银氨溶液或亚铜氨溶液中,则分别析出白色和红棕色炔化物沉淀。 [5] 其他末端炔烃也会发生上述反应,因此可通过以上反应,可以鉴别出分子中含有的—C≡CH基团。和炔烃的氧化一样,根据高锰酸钾溶液的颜色变化可以鉴别炔烃,根据所得产物的结构可推知原炔烃的结构。
无机化工原料
无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物(见无机盐工业)和煤、石油、天然气以及空气、水等。此外,很多工业部门的副产物和废物,也是无机化工的原料,例如:钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气中的二氧化硫可用来生产硫酸等。
无机化工是无机化学工业的简称,以**资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸 、盐酸、磷酸等无机酸、纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业。包括硫酸工业、纯碱工业、氯碱工业、合成氨工业、化肥工业和无机盐工业。广义上也包括无机非金属材料和精细无机化学品如陶瓷、无机颜料等的生产。无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物和煤、石油、天然气以及空气、水等。
无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物(见无机盐工业)和煤、石油、天然气以及空气、水等。此外,很多工业部门的副产物和废物,也是无机化工的原料,例如:钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气中的二氧化硫可用来生产硫酸等。
用途
工业副产物如钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气的二氧化硫可用来生产硫酸等。无机化工在化学工业中是发展较早的部门,为单元操作的形成和发展奠定了基础。主要产品多为用途广泛的基本化工原料。除无机盐品种繁多外,其他无机化工产品品种不多。与其他化工产品比较,无机化工产品的产量较大。由于原料和能源费用在无机化工产品中占有较大比例,如合成氨工业、氯碱工业、黄磷、电石生产都是耗能较多的。技术改造的重点将趋向采用低能耗工艺和原料的综合利用。
特点
与其他化工部门相比,无机化工的特点是:①在化学工业中是发展较早的部门,为单元操作的形成和发展奠定了基础,例如:合成氨生产过程需在高压、高温以及有催化剂存在的条件下进行,它不仅促进了这些领域的技术发展,也推动了原料气制造、气体净化、催化剂研制等方面的技术进步,而且对于催化技术在其他领域的发展也起了推动作用(见催化剂工业发展史)。②主要产品多为用途广泛的基本化工原料。除无机盐品种繁多外,其他无机化工产品品种不多。例如:硫酸工业仅有工业硫酸、蓄电池用硫酸、试剂用硫酸、发烟硫酸、液体二氧化硫、液体三氧化硫等产品;氯碱工业只有烧碱、氯气、盐酸等产品;合成氨工业只有合成氨、尿素、硝酸、硝酸铵等产品。但硫酸、烧碱、合成氨等主要产品都和国民经济各部门有密切关系,其中硫酸曾有“化学工业之母”之称,它的产量在一定程度上标志着一个国家工业的发达程度。③与其他化工产品比较,无机化工产品的产量较大。例如:1984年世界硫酸产量为147.6Mt。1983-1984肥料年度世界化肥产量为 130.2Mt(以有效成分计),纯碱、烧碱的世界年产量也分别为30Mt以上。
历史
18世纪中叶,由于纺织、印染工业的发展,硫酸用量迅速增加,1746年英国人J.罗巴克采用铅室代替玻璃瓶,建成世界上**座铅室法硫酸厂(见硫酸工业发展史)。同时,因制造肥皂和玻璃需要用碱,而**碱又不能满足要求,1775年法国科学院征求制碱方法,法国人N.吕布兰提出以食盐为原料与硫酸作用生产纯碱(见纯碱工业发展史)的方法,工业上称吕布兰法。此法除了制取纯碱外,还能生产硫酸钠、盐酸等产品。硫酸工业和纯碱工业成为无机化工生产较早的两个行业。到19世纪,人们认识到由土壤和****肥料提供作物的养分已经不能满足需要,1842年英国人J.B.劳斯建立了生产过磷酸钙的工厂,这是世界上较早的磷肥工厂(见化肥工业发展史)。由于吕布兰法制碱原料消耗多,劳动条件差、成本高,1861年比利时人E.索尔维开发了索尔维法,又称氨碱法(见纯碱)。随着造纸、染料和印染等工业的发展,对烧碱和氯气的需要不断增加,由苛化法制得的烧碱已不能满足要求。在直流发电机制造成功之后,1893年开始用食盐饱和水溶液以电解法生产烧碱和氯气(见氯碱工业发展史)。到19世纪末叶,形成了以硫酸、纯碱、烧碱、盐酸为主要产品的无机化学工业。由于农业发展和**生产的需要,以****肥料及**硝石作为氮肥主要来源已不能满足需要,迫切要求解决利用空气中氮的问题。20世纪初,很多化学家积极从事氨合成的理论基础研究和工艺条件试验,德国物理化学家F.哈伯和工程师C.博施于高压、高温和有催化剂存在时,利用氮气和氢气成功地直接合成了氨(见合成氨工业发展史)。1913年,世界上**座日产30t氨的装置在德国建成投产,从而在工业上**次实现了利用高压,由元素直接合成无机产品的生产过程。到1922年,用氨和二氧化碳合成尿素在德国实现了工业化。由于两次世界大战,军火生产需要大量硝酸、硫酸和硝酸铵等,促使这些工业迅速发展。50年代以来,各企业间竞争激烈,为了降低成本、减少消耗,力求在技术上取得进步,例如:硫酸生产中,在60年代开发了二次转化、二次吸收的接触法新流程,提高了原料利用率,并降低了尾气中的SO2浓度(见硫酸);氯碱生产中,在70年代,开发了离子膜电解法;尿素生产中,在60年代,开发了二氧化碳气提法和氨气提法等工艺方法;在合成氨生产中,开发了低能耗新流程等等。60年代后期,生产装置的规模进一步扩大,降低了基建投资费用(见化工基本建设)和产品成本,建成了日产 1000~1500t氨的单系列装置;80年代初期,建成了日产2800t硫酸的大型装置。随着装置规模大型化,热能综合利用有了较大发展,工艺与热力、动力系统的结合,降低了单位产品的能耗,也推动了化工系统工程的发展。
应用领域
无机化工是基础原料-材料工业产品,用途广、需求量大。其用途涉及到造纸、橡胶、塑料、农药、饲料添加剂、微量元素肥料、空间技术、采矿、采油、航海、**领域中的信息产业、电子工业以及各种材料工业,又与日常生活中人们的衣、食、住、行以及轻工、环保、交通等息息相关
发展趋势
生产技术比较先进、产品市场分布广泛的国家和地区主要在西欧、北美、东欧、俄国、中国、日本等。美国在**次世界大战前,主要生产硫酸、纯碱、烧碱等,从20年代开始生产氮肥。长期以来,在世界无机化工的生产量和技术上均处于良好地位。苏联在*二次世界大战后,实行**发展化学工业的政策,产量大幅度上升。合成氨和化肥的产量均居世界**,其他很多无机化工产品产量仅次于美国而居*二位。日本**资源不丰富,原料多依靠进口,在*二次世界大战后,为了解决国内衣食问题,大力恢复化肥生产,由此推动了硫酸、纯碱和氯碱等工业的生产。中国无机化工过去基础十分薄弱,1949年以来,无机化工生产从产量和技术方面都取得了很大的成就,1984年主要品种的产量(见表)如合成氨居世界*二位,化肥和硫酸居世界*三位,纯碱和烧碱分别居第四、五位。由于原料和能源费用在无机化工产品中占有较大比例,如合成氨工业、氯碱工业、黄磷、电石(碳化钙)生产等都是耗能较多的。技术改造的重点将趋向采用低能耗工艺和原料的综合利用。化肥工业、无机盐工业,都是产品品种发展较快的工业,它们将进一步淘汰落后产品,发展新产品。化肥工业今后将向高浓度复料方向发展。随着工业不断发展,硫酸、合成氨、磷肥、无机盐等生产所排放的废渣、废液、废气累积越来越多,它们给环境带来的危害,已引起重视,今后将继续采取有效措施,解决“三废”问题。同其他部门一样,无机化工除了采用先进工艺、高效设备、新型检测仪表外,在设计工作中正在利用电子计算机进行全流程的模拟优化(见化工系统工程),在生产上采用微处理机进行参数的监测和调节,将是今后的努力方向之一。
运输
危险品一般都是化工行业的原料、中间体、产品,运输的方法选择主要是针对相关产品的物理化学性质来选择,如果是一个生产、贸易或者物流企业,需要运输危险品,首先要有该产品的MSDS(材料数据安全表),产品分三态:固液气,固态一般只有用栏板车运输,气态只有用压力钢瓶或者压力罐储装,液态产品灵活运输,由于它和温度关系很大对它的运输有如下选择:粘度大的一般桶装后栏板车运输或者保温加热槽车运输;粘度与水接近的、蒸汽压小、无腐蚀的化学品用普通常压罐车运输;有腐蚀的产品可用不锈钢槽车运输。
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无机化工原料
无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物(见无机盐工业)和煤、石油、天然气以及空气、水等。此外,很多工业部门的副产物和废物,也是无机化工的原料,例如:钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气中的二氧化硫可用来生产硫酸等。
无机化工是无机化学工业的简称,以**资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸 、盐酸、磷酸等无机酸、纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业。包括硫酸工业、纯碱工业、氯碱工业、合成氨工业、化肥工业和无机盐工业。广义上也包括无机非金属材料和精细无机化学品如陶瓷、无机颜料等的生产。无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物和煤、石油、天然气以及空气、水等。
无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物(见无机盐工业)和煤、石油、天然气以及空气、水等。此外,很多工业部门的副产物和废物,也是无机化工的原料,例如:钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气中的二氧化硫可用来生产硫酸等。
用途
工业副产物如钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气的二氧化硫可用来生产硫酸等。无机化工在化学工业中是发展较早的部门,为单元操作的形成和发展奠定了基础。主要产品多为用途广泛的基本化工原料。除无机盐品种繁多外,其他无机化工产品品种不多。与其他化工产品比较,无机化工产品的产量较大。由于原料和能源费用在无机化工产品中占有较大比例,如合成氨工业、氯碱工业、黄磷、电石生产都是耗能较多的。技术改造的重点将趋向采用低能耗工艺和原料的综合利用。
化工原料种类很多,用途很广。化学品在全世界有500~700万种之多,在市场上出售流通的已**过10万种,而且每年还有1000多种新的化学品问世,且其中有150~200种被认为是致癌物。类型
化工原料一般可以分为**化工原料和无机化工原料两大类
**化工原料
可以分为烷烃及其衍生物、烯烃及其衍生物、炔烃及衍生物、醌类、醛类 、醇类、酮类 、酚类、醚类、酐类 、酯类、**酸、羧酸盐、碳水化合物 、杂环类、腈类 、卤代类 、胺酰类、其它种类
烷烃(wán tīng),是开链的饱和链烃(saturated group),分子中的碳原子都以单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。 通式为CnH2n+2,是较简单的一种**化合物。烷烃的主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。只由碳氢两种元素组成的化合物称为碳氢化合物,简称为烃。根据烃分子骨架的不同,烃可分为链烃(脂肪烃)和环烃(脂环烃)两大类。链烃又可以分为饱和烃和不饱和烃。其中饱和烃就是烷烃 ,整体构造大多仅由碳氢原子以碳碳单键与碳氢单键组成的**化合物,饱和意味着分子中的碳原子和其他原子的结合达到了较大限度。
气味低沸点(boiling point)的烷烃为无色液体,有特殊气味;高沸点烷烃为黏稠油状液体,无味。
溶解度烷烃中的σ键极性很小,且其分子偶较矩为零,是非极性分子。根据相似相溶原则, 烷烃可溶于非极性溶剂如四氯化碳、烃类化合物(乙醚、苯)中,不溶于极性溶剂,如水中。与碳原子数相等的链烷烃相比,环烷烃的沸点、熔点和密度均要?{一些。这是因为链形化合物可以比较自由地摇动,分子间“拉”得不紧,容易挥发,所以沸点低一些。由于这种摇动,比较难以在晶格内做有次序的排列,所以熔点也低一些。由于没有环的牵制,链形化合物的排列也较环形化合物松散些,所以密度也低一些。同分异构体和顺反异构体也具有不同的物理性质。下表是若干烷烃和环烷烃的物理常数。
烯烃的物理性质可以与烷烃对比。物理状态决定于分子质量。标况或常温下,简单的烯烃中,乙烯、丙烯和丁烯是气体,含有5至18个碳原子的直链烯烃是液体,更高级的烯烃则是蜡状固体。标况或常温下,C2~C4烯烃为气体;C5~C18为易挥发液体;C19以上固体。在正构烯烃中,随着相对分子质量的增加,沸点升高。同碳数正构烯烃的沸点比带支链的烯烃沸点高。相同碳架的烯烃,双键由链端移向链中间,沸点,熔点都有所增加。反式烯烃的沸点比顺式烯烃的沸点低,而熔点高,这是因反式异构体 极性小,对称性好。与相应的烷烃相比,烯的沸点、折射率,水中溶解度,相对密度等都比烷的略小些。其密度比水小。
自由基加成反应当有过氧化物(如H2O2,R-O-O-R等)存在,氢溴酸与丙烯或其他不对称烯烃起加成反应时,反应取向是反马尔科夫尼科夫规则的。此反应不是亲电加成反应而是自由基加成反应。它经历了链引发、链传递、链终止阶段。首先过氧化物如过氧化二苯甲酰,受热时分解成苯酰氧自由基,或苯自由基,促进溴化氢分解为溴自由基,这是链引发阶段。溴自由基与不对称烯烃加成后生成一个新的自由基,这个新自由基与另一分子HBr反应而生成一溴代烷和一个新的溴自由基,这是链传递阶段。在这个链传递阶段中,溴自由基加成也有两个取向,以生成稳定自由基为主要取向,所以,生成的产物(Ⅱ)与亲电加成产物不同,即所谓反马氏规则。只有烯烃与溴化氢在有过氧化物存在下或光照下才生成反马氏规则的产物。过氧化物的存在,对与HCl和HI的加成反应方式没有影响。为什么其他卤化氢与不对称烯烃的加成在过氧化物存在下仍服从马氏规则呢?这是因为H-Cl键的解离能(431kJ/mol)比H-Br键(364kJ/mol)的大,产生自由基Cl·比较困难;而H-I键虽然解离能(297kJ/mol)小,较易产生I·,但是I·的活泼性差,难与烯烃迅速加成,却容易自相结合成碘分子(I2)。所以不对称烯烃与HCl和HI加成时都没有过氧化物效应,得到的加成产物仍服从马氏规则。
亲电加成反应1.加卤素反应烯烃容易与卤素发生反应,是制备邻二卤代烷的主要方法:CH2=CH2+X2→CH2X-CH2X①.这个反应在室温下就能迅速反应,实验室用它鉴别烯烃的存在(溴的四氯化碳溶液是红棕色,溴消耗后变成无色)。②.不同的卤素反应活性规律:氟反应激烈,不易控制;碘是可逆反应,平衡偏向烯烃边;常用的卤素是Cl2和Br2,且反应活性Cl2>Br2。③.烯烃与溴反应得到的是反式加成产物,产物是外消旋体。2.加质子酸反应烯烃能与质子酸进行加成反应:CH2=CH2+HX→CH3-CH2X特点:1.不对称烯烃加成规律当烯烃是不对称烯烃(双键两碳被不对称取代)时, 酸的质子主要加到含氢较多的碳上,而负性离子加到含氢较少的碳原子上称为马尔科夫尼科夫经验规则,也称不对称烯烃加成规律。烯烃不对称性越大,不对称加成规律越明显。2.烯烃的结构影响加成反应烯烃加成反应的活性:(CH3)2C=CH2 > CH3CH=CH2 > CH2=CH23.质子酸酸性的影响酸性越强加成反应越快,卤化氢与烯烃加成反应的活性:HI > HBr > HCl酸是弱酸如H2O和ROH,则需要强酸做催化剂。烯烃与硫酸加成得硫酸氢酯,后者水解得到醇,这是一种间接合成醇的方法:CH3CH=CH2+H2SO4→CH3-CH2-OSO3HCH3-CH2-OSO3H+H2O—共热→CH3CH2OH + H2SO43.加次卤酸反应烯烃与卤素的水溶液反应生成β-卤代醇:CH2=CH2+HOX→CH2X-CH2OH卤素、质子酸,次卤酸等都是亲电试剂,烯烃的加成反应是亲电加成反应。反应能进行,是因为烯烃大π键的电子易流动,在环境(试剂)的影响下偏到双键的一个碳一边。如果是丙烯这样不对称烯烃,由于烷基的供电性,使π键电子不均匀分布,靠近甲基的碳上有微量正电荷,离甲基远的碳上带有微量的负电荷 ,在外电场的存在下,进一步加剧正负电荷的分离,使亲电试剂很容易与烯烃发生亲电加成。饱和烃中的碳原子不能与其他原子或原子团直接结合,只能发生取代反应。而不饱和烃中的碳原子能与其它原子或原子团直接结合,发生加成反应。
氧化炔烃经臭氧或高锰酸钾氧化,可发生碳碳三键的断裂,生成两个羧酸。在水和高锰酸钾存在的条件下,温和条件: PH=7.5时, RC≡CR' → RCO-OCR'
炔烃的熔沸点低、密度小、难溶于水、易溶于**溶剂,一般也随着分子中碳原子数的增加而发生递变。炔烃在水中的溶解度比烷烃、烯烃稍大。乙炔、丙炔、1-丁炔属弱极性,微溶于水,易溶于非极性溶液中碳架相同的炔烃,三键在链端极性较低。炔烃具有偶较矩,烷基支链多的炔烃较稳定。 [4] 相对蒸气密度:(空气=1):0.91。蒸气压(kPa):4053(16.8℃)。闪点<-50℃。燃烧热:1298.4kJ/mol键能:837kJ/mol稳定性和反应活性:不稳定、非常活跃 。禁配物:强氧化剂、强酸、卤素。避免接触的条件:受热。危险特性:较易燃烧爆炸。与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。能与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。溶解性:微溶于乙醇,溶于丙酮、氯仿、苯。简单炔烃的沸点、熔点以及密度,一般比碳原子数相同的烷烃和烯烃要高一些。这是由于炔烃分子较短小、细长,在液态和固态中,分子可以彼此很靠近,分子间的范德华力(van der Waals作用力)很强。炔烃分子略极性比烯烃强。烯烃不易溶于水,而易溶于石油醚、乙醚、苯和四氯化碳中。
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**化工原料
可以分为烷烃及其衍生物、烯烃及其衍生物、炔烃及衍生物、醌类、醛类 、醇类、酮类 、酚类、醚类、酐类 、酯类、**酸、羧酸盐、碳水化合物 、杂环类、腈类 、卤代类 、胺酰类、其它种类
烷烃(wán tīng),是开链的饱和链烃(saturated group),分子中的碳原子都以单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。 通式为CnH2n+2,是较简单的一种**化合物。烷烃的主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。只由碳氢两种元素组成的化合物称为碳氢化合物,简称为烃。根据烃分子骨架的不同,烃可分为链烃(脂肪烃)和环烃(脂环烃)两大类。链烃又可以分为饱和烃和不饱和烃。其中饱和烃就是烷烃 ,整体构造大多仅由碳氢原子以碳碳单键与碳氢单键组成的**化合物,饱和意味着分子中的碳原子和其他原子的结合达到了较大限度。
气味低沸点(boiling point)的烷烃为无色液体,有特殊气味;高沸点烷烃为黏稠油状液体,无味。
物态烷烃的物理性质随分子中碳原子数的增加,呈现规律性的变化。在室温25°下,含有1~4个碳原子的烷烃为气体。含有5~17个碳原子的烷烃为液体。但实际上含有10~19个碳原子的烷烃正常温度下可以为固体。含有18个碳原子以上的正烷烃为固体,但直至含有60个碳原子的正烷烃(熔点99℃)后的熔点(melting point)都不**过100℃。 [1] 烷烃为非极性分子(non-polar molecule),偶较矩(dipole moment)为零,但分子中电荷的分配不是很均匀的,在运动中可以产生瞬时偶较矩,瞬时偶较矩间有相互作用力(色散力)。此外分子间还有范德华力,这些分子间的作用力比化学键的小一二个数量级,克服这些作用力所需能量也较低,因此一般**化合物的熔点、沸点很少**过300℃。
沸点正烷烃的沸点随碳原子的增多的而升高,这是因为分子运动所需的能量增大,分子间的接触面增大,范德华力髓质增强。低级烷烃每增加一个CH2,相对分子质量变化较大,沸点也相差较大;高级烷烃沸点差距逐渐减小。故低级烷烃比较容易分离,高级烷烃分离困难得多。
剧烈条件:100°C时,RC≡CR' → RCOOH + R'COOH
CH≡CR →CO2+ RCOOH炔烃与臭氧发生反应,生成臭氧化物,后者水解生成α—二酮和过氧化物,随后过氧化物将α-二酮氧化成羧酸。
末端炔烃炔烃中C≡C的C是sp杂化,使得Csp-H的σ键的电子云更靠近碳原子,增强了C-H键极性使氢原子容易解离,显示“酸性”。
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