Молекулярные формулы и названия некоторых линейных алканов

Молекулярная формула	Структура	Название	Молекулярная формула	Название
		Метан		н-Ундекан
		Этан		н-Додекан
		Пропан		н-Тридекан
		н-Бутан		н-Тетрадекан
		н-Пентан		н-Эйкозан
		н-Гексан		н-Генэйкозан
		н-Гептан		н-Триаконтан
		н-Октан		н-Тетраконтан
		н-Нонан		н-Пентаконтан
		н-Декан		н-Гектан

 

Углеводороды, перечисленные в табл. 1.1, называются нормальными: в их молекулах имеются только первичные и вторичные атомы углерода.

 

 

Начиная с бутана, возможна изомеризация алканов. Изомерами называют соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но различающиеся порядком связей атомов или расположением атомов в пространстве.

Изоалканы содержат, кроме первичных и вторичных, еще и третичные и (или) четвертичные атомы углерода.

 

Ниже даны примеры названий по систематической номенклатуре ряда разветвленных алканов.

 

Обратите внимание, что 2,2,3-триметилбутан и 2-метилгексан являются структурными изомерами. Для алканов характерна структурная изомерия, т.е. изомерия строения углеродного скелета молекулы алкана. Так углеводород с  (бутан) существует в виде двух, пентан С₅Н₁₂ имеет три изомера, гептан С₇Н₁₉ – 9, октан С₈Н₁₈ – 18, декан С₁₀Н₂₂ – 75, додекан С₁₂Н₂₆ – 355, эйкозан С₂₀Н₄₂ – 366319. Подробнее об изомерии и номенклатуре алканов см. [1] гл. 1.3, 1.4.

 

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

 

Природные источники

Природный газ и нефть в настоящее время являются основными источниками алканов в промышленности. Природный газ особенно богат метаном (его содержание достигает 98 %). Газообразные алканы встречаются также в попутном газе нефтяных отложений, в котором содержание метана достигает 75-85 %. В попутном газе в заметных количествах присутствуют также этан и пропан.

Алканы, наряду с другими углеводородами (циклоалканами и аренами), входят в состав нефтей.

Прямой разгонкой нефти получают различные фракции, каждая из которых представляет собой очень сложную смесь углеводородов, в том числе алканов с различным числом атомов углерода, причем каждый алкан представлен несколькими изомерами.

В зависимости от числа атомов углерода алканы, содержащиеся в нефти, подразделяют на следующие группы:

– газообразные алканы состава С₁-С₄ содержатся в газовой фракции нефти;

– жидкие алканы от С₅ до С₁₀ входят в состав бензиновых фракций;

– углеводороды состава С₁₁-С₂₀ содержатся в средних фракциях нефти (180-350 °С); их называют в зависимости от состава и температуры плавления парафинами (в основном н-алканы с Т_пл 45-65 °С) и церезинами (разветвленные алканы).

Главным методом переработки нефти и нефтяных фракций является крекинг – термическое разложение углеводородов нефти с образованием смеси низших алканов и алкенов.

Особое значение имеет биосинтез метана. Неисчерпаемый источник этого углеводорода – болотный газ, образующийся при гниении растительных остатков без доступа воздуха и на 99 % состоящий из метана.

Каталитическое гидрирование  и

Гидрирование оксидов углерода в различных условиях ведет к получению алканов:

 

 (метод Фишера-Тропша)

 

Оксиды углерода могут быть получены при полном и неполном сгорании угля

 

В технике используют три типа газообразных смесей, содержащих оксид углерода: генераторный газ, водяной газ и синтез газ.

Генераторный газ – это восстановление  до  при прохождении его через слой раскаленного угля

 

 

Водяной газ получают при пропускании водяного пара через раскаленный уголь

 

 

Наиболее экономичный способ получения смеси оксида углерода основан на каталитическом взаимодействии метана с водяным паром, с  или  при 800-900°С.

 

;

 

Полученный оксид углерода используется для получения смесей углеводородов, спиртов и оксисоединений.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: