3.2.2. Phản ứng nitro hóa
Ankan không phản ứng với axit nitric đặc ở nhiệt độ thường, khi nâng nhiệt độ lên, HNO3 đặc sẽ oxi hóa chậm các ankan bẻ gẫy liên kết C-C và cho sản phẩm chính là các axit cacboxylic.
Tuy nhiên, dùng HNO3 loãng và tiến hành phản ứng ở nhiệt độ cao, áp suất cao thì có thể nitro hóa được ankan:
3.2.3. Phản ứng đốt cháy và oxi hóa
Ở nhiệt độ thường, oxi và các chất oxi hóa khác ( cả những chất oxi hóa mạnh như axit cromic và kali pemanganat) đều không tác dụng với hydrocacbon no.
Ở nhiệt độ cao, hydrocacbon no cháy trong không khí tỏa nhiệt và phát sáng.
Phản ứng đốt cháy là phản ứng quan trọng của ankan, thường xảy ra với một hỗn hợp ankan, sản phẩm của phản ứng không quan trong nhưng yếu tố quan trọng ở đay là nhiệt năng nên ankan được sử dụng làm nguyên liệu rất tốt.
T uy nhiên trong các điều kiện thích hợp, có thể thực hiện phản ứng oxi hóa ankan bằng oxi không khí hoặc oxi nguyên chất sẽ thu được các hợp chất hữu cơ có chứa oxi như ancol, andehyt, axit cacboxylic...Ví dụ khi oxi hóa metan bằng không khí dưới áp suất thường ở nhiệt độ 400÷6000C với xúc tác là nito oxit sẽ thu được andehyt formic, còn ở áp suất 150 at, nhieeth độ 4000C sẽ thi được chủ yếu là metanol. Oxi hóa các ankan cao ở thể rắn bằng không khí ở 100÷1300C có mặt 0,3% KMnO4 sẽ xảy ra bẻ gẫy mạch C-C và cho các axit béo khác cao. Các phản ứng trên đều áp dụng trong công nghiệp chế bơ mỡ nhân tạo, xà phòng vv..
3.2.4. Phản ứng nhiệt phân và cracking
Các ankan tương đối bền vững với nhiệt độ cho tới khoảng 300÷4000C ( metan có thể bền tới 9000C). Trên khoảng nhiệt độ này các liên kết C-C có thể bị bẻ gẫy tạo thành các phân tử nhỏ hơn. Ở 10000C, các ankan bị phân hủy thành C và H.
Tùy thuộc vào nhiệt độ phản ứng ta phân biệt: phản ứng nhiệt phân ( trên 650oC) và phản ứng cracking ( dưới 650oC).
+ Cracking tiến hành trong pha khí ở nhiệt độ 600oC dưới áp suất thường hoặc trong pha lỏng ở 550oC và áp suất vài chục at. Sản phẩm là hỗn hợp các ankan và anken có mạch ngắn hơn do nhiều phản ứng xảy ra nối tiếp nhau hoặc xảy ra đồng thời
C16H34 → C18H18 + C8H16
C8H18 → C4H10 + C4H8
C4H10 → C2H6 + C2H4
C4H10 → H2 + C4H8
Với khí CH4 khi có xúc tác ở 600oC:
Khi CH4 đi qua thạch anh nung đỏ tới 1000 ÷ 1200oC trong thời gian ngắn 0,3s sẽ thu được sản phẩm: axetilen, etilen, butadien, ở nhiệt đọ lớn hơn 1200oC chỉ thu được axetilen:
Khi có chất xúc tác nhiệt độ thực hiện phản ứng thấp hớn ( 450÷500oC) vận tốc phản ứng xảy ra nhanh hơn và sản phẩm tốt hơn. Xúc tác thường dùng: các loại nhôm silicat thiên nhiên hoặc tổng hợp như zeolit hoặc aluminosilicat.
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |
