Dehydrering av alkoholer

Begrepet "dehydrering" brukes i medisin(Mean dehydrering), luftfart (fly er et tap av vann under flukt), kjemi (er reaksjon, som resulterte fra molekylene av den organiske substans avspaltes vann). Reaksjonen av dehydrering av alkoholer er karakteristisk for forbindelser som tidligere ble kalt alkohol. Prosessen skjer når den oppvarmes i nærvær av vannavtagende midler, som er svovelsyre, sinkklorid, aluminiumoksyd eller fosforsyre. Avhengig av reaksjonsbetingelsene kan danne umettede hydrokarboner eller etere, den er delt og, følgelig, for intramolekylær og intermolekylær dehydratisering.

Eterer dannes når reaksjonenutføres ved lavere temperatur og et overskudd av alkohol. Det første trinnet produserer en svovelsyreester: C2H5OH + HO-SO2OH ↔ C2H5O-SO2OH + H20. Hvis reaksjonsblandingen deretter oppvarmes, reagerer den resulterende etylsvovelsyre med et overskudd av alkohol: C2H5O-SO2OH + C2H5OH → C2H5-0-C2H5 + H2SO4. Som et resultat oppnås dietyl- (eller svovel) eter. I henhold til denne ordningen fortsetter intermolekylær dehydrering av alkoholer. Som følge av separasjonen av to molekyler alkohol, to hydrogenatomer og ett oksygenatom (de danner en molekyl vann) dannes etere. I industrien dannes dietyleter ved å føre alkoholparenter over alumina ved en temperatur på 250 ° C. Reaksjonsskjemaet er som følger: 2C2H5-OH → C2H5-0-C2H5 + H20.

Intramolekylær dehydrering av alkoholer kanbare flyt ved høyere temperaturer. Således fra en enkelt alkohol molekyl (i stedet for to som i det foregående tilfelle) separerer den vannmolekylet og de to karbonatomene som dannes av en dobbeltbinding. Bruk av denne fremgangsmåte for fremstilling av umettede hydrokarboner. Bare enverdige alkoholer brukes til dette formålet. For eksempel er spalting av vann til etanol utføres ved en temperatur på 500 ° C over en dehydratiserende katalysator, f.eks, aluminiumoksyd AI2O3 eller sinkklorid ZnCl2.

Dehydrering av alkoholer er en enkel måteoppnå gassformige alkener i laboratorieforhold. Det brukes til å produsere etylen fra etanol: CH3-CH2-OH → CH2 = CH2 + H20. Dehydrering kan foregå i nærvær av en katalysator, som er aluminiumoksyd. Etylalkoholdampen føres over det oppvarmede aluminiumoksidpulveret. Det separerte vannet i form av damp absorberes, mens rent etylen frigjøres. Som katalysator av denne prosessen kan konsentrerte syrer, for eksempel svovelsyre eller fosfor, anvendes. De, som aluminiumoksyd, har vannavvisende egenskaper. Men siden svovelsyre er også en sterk oksidant, dannes mange biprodukter (for eksempel alkohol oksyderes til karbondioksid og syren reduseres til svoveldioksid), slik at den resulterende gass krever ytterligere rensing.

Dehydrering av sykliske alkoholer,for eksempel dehydrering av cykloheksanol, kan forekomme i nærvær av fosforsyre. Det er ofte foretrukket å svovel, da det har mindre vannavvisende egenskaper, er mindre egnet for dannelsen av biprodukter, og også tryggere. Som et resultat av denne reaksjonen dannes cykloheksen. Det faktum at karbonatomene er kombinert i en ring, forandrer ikke reaksjonskemien: C6H11-OH → C6H10 + H20. Sykloheksanol oppvarmes med konsentrert fosforsyre (V) syre. Det resulterende sykliske hydrokarbonet med en dobbeltbinding i ringen er en flytende substans, så den destilleres for å fjerne urenheter.

Dehydrering av alkoholer som inneholdermolekyl flere grupper av hydroksyl. Som et eksempel for de flerverdige alkoholene kan vurdere reaksjon resulterer i eliminering av to molekyler av vann fra to molekyler av etylenglykol, hvorved det dannes en cyklisk eter, dioksan: 2-OH-CH2-CH2-OH → (C2H4O) 2. Dehydrering er ved destillasjonen av etylenglykol i nærvær av svovelsyre. Dette er en av de industrielle teknologiene for produksjon av dioksan.

Dermed kan det sies at dehydreringAlkoholer har både industrielle og laboratorieapplikasjoner. Som et resultat dannes kjemiske forbindelser som brukes til forskning, og også som råmaterialer eller hjelpekjemikalier for kjemisk produksjon.