Без рубрики

Реакции алканов ионного (гетеролитического) типа

Несмотря на неполярность связи С-Н, под действием сильных кислот удается осуществить для алканов реакции ионного типа, приобретающие возрастающее значение в химии алканов. В 1968 году Дж. Ола впервые обнаружил катионы с пентакоординированным атомом углерода. Формально это можно представить как взаимодействие алкана в качестве донора пары электронов связи С-Н с Н+ в качестве акцептора с образованием трехцентровой двухэлектронной связи; например, фиксируемый в масс-спектрах метана катион метония:

Этот катион образуется и при растворении метана в суперкислотах, например, в FSO3H—SbF5 [1:1] (Ола, 1965 г.).

Алканы, имеющие связи водорода с третичным углеродом, в концентрированной серной кислоте претерпевают водородный обмен, в результате оптически активные алканы рацемизуются, то есть теряют оптическую активность (см. раздел 3.2.2) (Ингольд 1936 г.):

Реакция водородного обмена реализуется и при промышлец. ном синтезе изооктана (процесс Ипатьева, 1934 г.) из смеси изобутан — изобутилен под действием 98%-ной H2SO4 при 4°С в ионной цепной реакции:

Обрыв цепи происходит при взаимодействии карбокатиона с нуклеофилами HSO4, Н2O и др.

Важное техническое значение имеет изомеризация н-алканов в разветвленные алканы (изоалканы), осуществляемая в промышленности при нагревании их с хлоридом алюминия в присутствии каталитических количеств воды и алкена. Реакция, как и в предыдущем случае, имеет ионный цепной характер (см. раздел 9.6.4). Обрыв цепи реализуется при взаимодействии втор-бутилкатиона с АlСl4, Н2O, примесями, отщеплении Н+.

 Изомеризация н-алканов в изоалканы позволяет повысить качество бензина для двигателей внутреннего сгорания. В последние годы растет интерес к гетеролитическим реакциям алканов с участием металл органических и металлогидридных катализаторов [64]. На рубеже XXI столетия показано (И. С. Ахрем), что суперэлектрофильные системы, содержащие полигалогенметаны и галогениды алюминия CHal4 • nАlНal3, позволяют проводить реакции лонного типа алканов в мягких условиях. Среди осуществленных таким образом процессов — крекинг, изомеризация, окислительное сочетание, карбонилирование и др. [102, с. 29].

Автор:
Источник: Органическая химия, А.М. Ким
Дата в источнике: 2002г
Юлия Нестерова

Поделиться
Опубликовано
Юлия Нестерова

Недавние сообщения

Химия без паники: как выбрать репетитора и полюбить формулы (мнение)

Сегодня снова поговорим о том, как выбрать репетитора по химии  - благо пора выпускных и…

3 дня тому назад

Искусственный интеллект в химии: почему специалисту важно освоить новые технологии

Современная химическая наука и промышленность переживают период цифровой трансформации. Традиционные лабораторные методы все чаще дополняются…

3 дня тому назад

Зачем химику Excel? Как таблицы ускоряют научные открытия (мнение)

Химия и нефтехимия — области, где точность расчетов и обработка данных играют ключевую роль. Современные…

6 дней тому назад

Курсы для педагогов: как учителя химии и нефтехимии повышают квалификацию

Современная система образования требует от педагогов постоянного развития. Особенно это касается преподавателей химических дисциплин —…

2 недели тому назад

Английский язык в профессиональной практике химика

Современная химическая наука существует в условиях глобализированного информационного пространства. Ежегодно публикуются десятки тысяч исследований, при…

2 недели тому назад

Государственное управление повышением квалификации в России: как это устроено сегодня?

В условиях стремительного развития технологий и повышения требований к профессиональным навыкам, повышение квалификации становится неотъемлемой…

4 недели тому назад