Dehydratácia alkoholov
Termín "dehydratácia" sa používa v medicíne(znamená dehydratáciu tela), v letectve (to je strata vody letúnom počas letu), v chémii (reakcia vedúca k odštiepeniu molekuly organickej hmoty). Reakcia dehydratácie alkoholov je charakteristická pre zlúčeniny, ktoré sa predtým nazývali alkohol. Proces sa uskutočňuje pri zahrievaní v prítomnosti činidiel odstraňujúcich vodu, ktorými sú kyselina sírová, chlorid zinočnatý, oxid hlinitý alebo kyselina fosforečná. V závislosti od reakčných podmienok je možné vytvoriť nenasýtené uhľovodíky alebo étery a je rozdelená na intramolekulárnu a intermolekulárnu dehydratáciu.
Pri reakcii sa tvoria éterysa uskutočňuje pri nižšej teplote a nadbytku alkoholu. V prvom kroku esteru kyseliny sírovej sa získa: C2H5OH + HO-SO2OH ↔ C2H5-SO2OH + H2O. V prípade, že reakčná zmes sa potom zahreje, potom sa vytvorí kyselina ethylsírová sa nechá reagovať s nadbytkom alkoholu: C2H5-SO2OH + C2H5OH → C2H5-C2H5 + H2SO4. Výsledkom je dietyl (alebo síra) éter. Podľa tejto schémy prebieha intermolekulární dehydratácii alkoholov. Výsledkom je, že oddelením alkoholu z dvoch molekúl dva atómy vodíka a jeden atóm kyslíka (tvorí molekulu jednu vo vode), vytvorených étery. V priemysle, dietyléter získava priechodom alkoholu cez dvojicu oxidu hlinitého pri teplote 250 ° C, Reakčná schéma je nasledovné: 2C2H5-OH → C2H5-O-C2H5 + H2O.
Intramolekulárna dehydratácia alkoholov môžeprúd len pri vyšších teplotách. Tak z jednej molekuly alkoholu (skôr než na dve rovnako ako v predchádzajúcom prípade) oddeľuje molekuly vody a dva atómy uhlíka, vytvorené jednou dvojitou väzbou. Táto metóda sa používa na výrobu nenasýtených uhľovodíkov. Na tento účel sa používajú len monohydroxylové alkoholy. Napríklad štiepenie vody k etanolu sa vykonáva pri teplote 500 ° C v priebehu dehydratačního katalyzátora, napríklad, oxid hlinitý AI2O3, alebo chlorid zinočnatý ZnCl2.
Dehydratácia alkoholov je jednoduchá cestazískanie plynných alkénov v laboratórnych podmienkach. Používa sa na výrobu etylénu z etanolu: CH 3-CH 2-OH → CH 2 = CH 2 + H2O. Dehydratácia môže prebiehať v prítomnosti katalyzátora, ktorým je oxid hlinitý. Pary s etylalkoholom sa vedú cez zahriaty prášok oxidu hlinitého. Oddelená voda vo forme pary sa absorbuje, zatiaľ čo čistý etylén sa uvoľní. V tomto procese, kvalita katalyzátora môžu byť použité koncentrované kyseliny, napr, sírová alebo fosforečná. Také ako oxid hlinitý majú vlastnosti odstraňujúce vodu. Vzhľadom k tomu, kyselina sírová, je tiež silný oxidačný prostriedok, že produkuje veľké množstvo vedľajších produktov (napr., Alkohol sa oxiduje na oxid uhličitý a kyselina redukuje na oxid siričitý), takže produkovaný plyn vyžaduje ďalšie čistenie.
Dehydratácia cyklických alkoholov,napríklad dehydratácia cyklohexanolu, môže nastať v prítomnosti kyseliny fosforečnej. Často sa uprednostňuje sírová látka, pretože má dobré vlastnosti na odstraňovanie vody, menej prispieva k tvorbe vedľajších produktov a je tiež bezpečnejšia. V dôsledku tejto reakcie vznikne cyklohexén. Skutočnosť, že atómy uhlíka sú spojené v kruhu, nemení reakčnú chémiu: C6H11-OH → C6H10 + H2O. Cyklohexanol sa zahrieva s koncentrovanou kyselinou fosforečnou (V). Výsledný cyklický uhľovodík s jednou dvojitou väzbou v kruhu je kvapalná látka, takže sa destiluje, aby sa odstránili nečistoty.
Dehydratácia alkoholov obsahujúcichmolekula niekoľkých skupín hydroxylu. Ako príklad pre vícemocnými alkoholy možno považovať reakcie vedie k eliminácii dvoch molekúl vody z dvoch molekúl etylénglykolu, čím sa vytvorí cyklický éter, dioxán: 2OH-CH 2-CH 2OH → (C2H4O) 2. Dehydratácia nastáva počas destilácie etylénglykolu v prítomnosti kyseliny sírovej. Je to jedna z priemyselných technológií na výrobu dioxánu.
Teda možno povedať, že dehydratáciaAlkoholy majú priemyselné i laboratórne využitie. V dôsledku toho sa vytvárajú chemické zlúčeniny, ktoré sa používajú na výskum, a tiež ako suroviny alebo pomocné chemikálie pre chemickú výrobu.
