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什麼是烷烴的典型反應
每個類的化學化合物可表現出性能由於其電子結構。 對於烷烴典型的取代反應，裂解或分子氧化。 所有的化學過程都有自己特定的流程，這將進一步討論。
什麼是烷烴
該飽和烴化合物，其已知為石蠟。 這些分子僅由碳和氫原子組成，是直鏈或支鏈的無環鏈，其中僅存在單一的化合物。 由於類的特性，你可以計算一下烷烴的反應特徵。 他們遵守式為整個類：H 2N + 2 C N。
化學結構
石蠟分子包含碳原子數表現出的SP 3雜化。 他們所有的四個價軌道具有相同的空間形狀，能量和方向。 的109°和28'的能級之間的角度的大小。
的單鍵中的分子的存在決定了反應是烷烴的特性。 它們包含σ的化合物。 碳之間的通信是非極性和弱極化，它比C-H略長。 另外，移位的碳原子的電子密度是最負電。 將得到的化合物的特徵在於由C-H低極性。
取代反應
物質類石蠟具有較低的化學活性。 這可以通過C-C和C-H，這是困難的，因為該非極性的斷裂之間的結合強度進行說明。 其破壞的基礎是均裂機構，其中所述自由基型參與。 這就是為什麼烷烴的特徵在於 取代反應。 這樣的物質是能夠與所述電荷載流子的水分子或離子相互作用。
他們的排名，其中氫原子被鹵族元素或其它活性基團代替游離自由基取代。 這些反應包括與鹵化，磺化和硝化過程。 這些鉛的烷烴衍生物的製備。
- 過程開始於成核引發或鏈，在其上形成自由基。 的催化劑是紫外線和加熱的來源。
- 然後開發，其中連續的活性顆粒攜帶失活的分子的相互作用鏈。 是他們轉化成分別分子和自由基。
- 最後一步將打破鏈。 有重組或活性顆粒的消失。 從而終止的鏈反應的發展。
鹵化的過程
它是基於激進型的機制。 烷烴鹵化反應發生通過照射紫外光和鹵和烴的混合物的加熱。
該過程的所有階段都受到該規定馬氏規則。 它指出，被鹵素，尤其是經歷取代 氫， 屬於氫化碳。 鹵化發生在以下序列：從初級到叔碳原子上。
這個過程發生在較好與長主烴鏈烷烴分子。 這是由於電離能在該方向上減小，該物質更容易切割的電子。
一個實例是甲烷分子的氯化。 紫外線輻射的作用導致其進行對烷烴的攻擊分裂氯自由基物種。 發生分離和形成原子氫H 3 C的·或者甲基。 這樣的粒子，進而，攻擊分子氯，導致其結構和形成新的化學的破壞。
在每個階段的取代過程被執行只有一個氫原子。 烷烴的鹵化反應導致hlormetanovoy，二氯甲烷和trihlormetanovoy tetrahlormetanovoy分子的逐漸形成。
示意性地，過程如下：
H 4 C + CL：氯→H 3 +的CCl鹽酸，
H 3 +的CCl CL：氯→H 2的CCl 2 +鹽酸，
H 2的CCl 2 + CL：氯→HCCl 3 + HCL，
HCCl 3 + CL：氯→ 四氯化碳 + HCl中。
與此相反，以攜帶這樣的過程，其特徵在於與其它烷烴的甲烷分子的氯化得到具有氫取代的物質不是一個碳原子，並在數。 他們的定量比與溫度指示器相關聯。 在寒冷條件下，在形成與叔，仲和伯結構的衍生物的速率的降低。
與形成這種化合物的增加的溫度的目標速度被調平。 在鹵化過程中有指示該基團的碰撞與碳原子的不同的概率的靜態因素的影響。
用碘處理鹵化不正常條件下發生。 它必須創造特殊條件。 當暴露於甲烷根據鹵素發生碘化氫發生。 它有甲基碘的效果，結果脫穎而出初始反應物甲烷和碘。 這樣的反應被認為是可逆的。
烷烴武茲反應
它是用於獲得與飽和對稱結構的烴的方法。 作為反應物使用金屬鈉，烷基溴或烷基氯。 與它們的相互作用製備鹵化鈉和增加的烴鏈，其是兩個烴基的總和。 示意性地，該合成方法如下：R-CL + CL-R + 2Na鹽→R-R + 2NaCl。
烷烴的武茲反應僅是可能的，如果在其分子中的鹵素是在伯碳原子上。 例如，CH 3 -CH 2 -CH 2溴。
如果兩種化合物的混合物galogenuglevodorododnaya的發揮，在形成的產物三種不同的鏈縮合過程中。 這種反應的一個實例可以作為與氯甲烷和hloretanom鈉烷烴相互作用。 輸出是包含丁烷，丙烷和乙烷的混合物。
此外鈉，可以使用其它的鹼金屬，包括鋰或鉀。
氯磺化工藝
它也被稱為里德反應。 它運行在免費更換的原則。 這種類型的反應是典型的烷烴轉化為二氧化硫和分子氯的混合物在紫外輻射存在下的動作。
該過程開始於在鏈機構的啟動，其中所述氯從兩個基團獲得的。 一個攻擊烷烴，使人們產生的烷基顆粒和氯化氫分子。 由烴基連接形成的二氧化硫複合物顆粒。 為了穩定捕獲發生從另一分子具有一個氯原子。 最終材料是鏈烷磺酰氯，它是在表面活性化合物的合成中使用。
示意性地，過程是這樣的：
CLCL→ HV∙CL +∙氯，
HR +∙氯→R∙+鹽酸，
ř∙+ OSO→∙RSO 2，
∙RSO 2 + CLCL→RSO 2 CL +∙氯。
與硝化相關聯的進程
烷烴與硝酸反應在溶液中的10％，並與處於氣態四價氮氧化物。 其發生的條件是（約140℃）溫度的高值和低的壓力值。 在輸出端產生的硝基烷。
科學家得名科諾瓦洛夫自由基型的過程中打開硝化合成：CH 4 + HNO 3→CH 3 NO 2 + H 2 O.
分裂的機制
對於典型的烷烴脫氫和開裂。 甲烷分子在一個完整的熱分解。
上述反應的基本機制是由烷烴原子的裂解。
脫氫工藝
當上分離鏈烷烴的碳骨架上的氫原子，除甲烷得到的不飽和化合物。 在高溫（400〜600℃）和下作用促進劑，如鉑，鎳，測試烷烴的這種化學反應的鉻氧化物和鋁。
如果參與乙烷或丙烷分子的反應，那麼它的產品將乙烯或具有一個雙鍵的丙烯。
四或五碳骨架的脫氫得到的二烯化合物。 從形成丁烷-1,3-丁二烯和1,2-丁二烯。
如果存在於具有6個或更多個碳原子的反應物質，形成苯。 它有三個雙鍵的芳族環。
與分解相關聯的過程
在高溫烷烴的反應可以用間隙碳鍵和形成游離基型活性物質的通過。 這樣的過程被稱為裂化或熱解。
加熱反應物至溫度超過500℃，導致分子的分解，其中形成烷基基型基團的複雜混合物。
下烷烴與由於得到的飽和和不飽和化合物的碳鏈長度的熱解的強烈加熱進行。 它被稱為熱裂解。 這個過程被使用，直到20世紀中葉。
的缺點是為了獲得具有低辛烷值（小於65）的烴，所以它被替換 的裂化催化劑。 這個過程發生在溫度低於440℃，且小於15個大氣壓的壓力下，在具有支鏈結構的矽鋁酸鹽加速器釋放烷烴的存在。 一個實例是甲烷的熱分解：2CH 4→ 噸 °C 2 H 2 + 3H 2。 在反應過程中所形成的乙炔和分子氫。
分子可以進行甲烷轉化率。 向該反應需要水和鎳催化劑。 輸出是一氧化碳和氫氣的混合物。
氧化過程
的化學反應是用電子碰撞相關聯的典型的烷烴。
有石蠟的自動氧化。 它涉及飽和烴氧化的自由基機理。 在反應過程中，得到的液體相烷烴氫過氧化物。 最初石蠟分子在所分配的活性氧自由基反應。 接著，烷基粒子相互作用的另一種分子O 2，得到∙ROO。 由於過氧自由基的脂肪酸的接觸烷烴分子，然後釋放過氧化氫。 一個例子是乙烷的自動氧化：
C 2 H 6 + O 2→∙C 2 H 5 + HOO∙，
∙C 5 H 2 + O 2→∙OOC 2 H 5，
∙OOC 2 H 5 + C 2 H 6→HOOC 2 H 5 +∙C 2 H 5。
對於烷烴，其特徵在於燃燒的是主要化學性質，在確定燃料的組合物中的反應。 它們在本質上與氧化的熱發射：2C 2 H 6 + 70 2→4CO 2 + 6H 2 O.
如果在氧的少量觀察到的過程中，最終產品可以是一個二價的碳或一氧化碳，其通過O 2的濃度來確定。
在烷烴的催化物質的影響，並加熱至200℃下氧化得到的醇分子，醛或羧酸。
例如乙烷：
C 2 H 6 + O 2→C 2 H 5 OH（乙醇），
C 2 H 6 + O 2→CH 3 CHO + H 2 O（乙醛和水）
2C 2 H 6 + 3O 2→2CH 3 COOH + 2H 2 O（乙酸和水）。
烷烴可以循環過氧化物的三項作用下被氧化。 這些包括二甲基過氧化酮。 其結果是石蠟醇分子的氧化。
代表的鏈烷烴不會向高錳酸鉀或高錳酸鉀反應，以及溴水。
異構化
上烷烴表徵親電機構取代型反應。 這被稱為碳鏈異構化。 催化該過程中，氯化鋁，它是用飽和石蠟反應。 一個例子是丁烷分子，其是2-甲基丙烷的異構化：C 4 H 10→C 3 H 7 CH 3。
過程調味
飽和物質在其中主鏈碳鏈包含六個或更多個碳原子，能夠傳導的脫氫環化。 對於短分子不是該反應的特性。 結果始終是一個六元環，如環己烷和它們的衍生物。
在反應促進劑的存在下，並傳遞轉換的進一步脫氫成更穩定的苯環。 它發生轉換無環烴為芳烴或舞台。 一個例子是己烷的脫氫環化：
H 3 C-CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 -CH 3→C 6 H 12（環己烷）
C 6 H 12→C 6 H 6 + 3H 2（苯）。
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