Uhlovodíky s jednoduchými vazbami

Sulfochlorace

- náhrada H -SO2Cl

- reakce alkanů se sulfurychloridem nebo směsí SO2 a Cl

- Využívá se schopnosti alkylového radikálu reagovat s neutrální

molekulou za vzniku složitějšího radikálu – alkansulfonylového,

který je základem pro syntézu složitějších sloučenin.

- Iniciátor je UV záření

sulfochlorace methanu

-Alkany s dlouhým řetězcem

poskytují alkansulfonylchloridy,

z nichž zásaditou hydrolýzou vznikají soli alkansulfonových kyselin,

které slouží jako detergenty.

Oxidace

-Oxidace vzdušným kyslíkem, který reaguje s alkany jako biradikál kyslíku

-Podle rychlosti průběhu a možnosti zachycení jednotlivých meziproduktů oxidace lze oxidaci rozdělit na katalytickou (kontrolovanou) a hoření (popř. explozi).

1) Katalytická oxidace probíhá pomalu a jejími produkty jsou kyslíkaté deriváty, vznikající zpravidla v pořadí:

alkan → alkohol → karbonylová sloučenina → karboxylová kyselina → oxid uhličitý a voda

2) Hoření alkanů probíhá velmi rychle až explozivně.

Produktem hoření (za dostatečného přístupu kyslíku) jsou

oxid uhličitý a voda, jedná se o úplnou oxidaci alkanů.

-Při neúplné oxidaci vzniká uhlík (saze) a toxický oxid uhelnatý. Jako příklad si můžeme uvést oxidaci propanu, který za dostatečného přístupu kyslíku oxiduje na oxid uhličitý a vodu, při menším množství kyslíku vzniká oxid uhelnatý a při nedostatku kyslíku se propan oxiduje na saze a vodu

Eliminační reakce

1. Dehydrogenace – radikálová eliminace

-eliminace H ze sousedních C po homolytickém rozštěpení chemických vazeb

-Probíhá za přítomnosti dehydrogenačních katalyzátorů (Ni, Pt) při teplotě

200–400 °C

-Dehydrogenací vznikají nenasycené uhlovodíky (alkeny, alkadieny, alkyny)

2) Krakování alkanů

-Tepelné krakování je odborný název pro pyrolýzu uhlovodíků. Jedná se o krátkodobé zahřívání uhlovodíků za nepřístupu vzduchu na 400–600 °C. Při vysokých teplotách dochází k odštěpování vodíku, trhání uhlíkových řetězců a následné rekombinaci (izomeraci) vzniklých radikálů

-produkty důležité pro frakční destilaci (výroba benzínu)

CH3CH2CH2CH2CH2CH3 → CH3CH2CH2∙ + ∙CH2CH2CH3

Homolýza vazby C-C

CH3CH2CH2∙ + H2C – CH – CH3 → CH3CH2CH3 + H2C=CH-CH3

͘ H̍

Radikál se stabilizuje odštěpením H, vzniká = vazba

Izomerace

• Izomerací alkanů vznikají řetězové izomery

Přehled metod přípravy alkanů

-katalytická hydrogenace

1) Nenasycených uhlovodíků

Katalytická hydrogenace probíhá radikálovým mechanismem. Při hydrogenaci se jako katalyzátory uplatňují kovy jako nikl, platina, palladium nebo Raneyův nikl

katalytická hydrogenace alkenů:

2) Cykloalkanů s malým počtem uhlíkových atomů v kruhu

V průběhu těchto reakcí dochází ke štěpení vazeb uhlík-uhlík, a tím ke vzniku lineárních nasycených uhlovodíků

katalytická hydrogenace cyklohexanu: